LIST website - Press review

Réduire la dépendance aux combustibles fossiles dans les transports

Nouveau partenariat pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles dans les transports via l’intégration de l’énergie photovoltaïque dans les véhicules

Le concept sous-jacent au projet s’appelle Vehicle Integrated/Attached Photovoltaics (VIPV ou VAPV). L’idée est d’utiliser la technologie solaire photovoltaïque appliquée directement sur les véhicules pour convertir la lumière du soleil en électricité qui peut satisfaire une partie des besoins des véhicules électriques, voire la totalité de certains systèmes auxiliaires, tels que les systèmes de réfrigération utilisés dans le transport alimentaire, s’ils sont associés à une capacité de stockage. L’énergie captée par les véhicules contribuera à réduire leurs émissions d’équivalent CO₂ (CO2e) associées. Dans le cadre de ce projet, Cactus mettra sa flotte à la disposition des chercheurs du LIST, afin qu’ils puissent installer les capteurs et commencer les analyses. Le LIST recevra également le soutien de l’équipe logistique de Cactus pour garantir l’efficacité opérationnelle.

La collaboration entre le LIST et Cactus S.A. a pour objectif principal de créer le premier ensemble de données complet et représentatif à l’échelle nationale de la ressource solaire disponible sur le réseau routier au Grand-Duché. Ces données permettront aux chercheurs du LIST de développer des outils qui pourront soutenir l’utilisation des technologies de l’énergie solaire dans les transports à l’avenir.

Ce partenariat s’inscrit dans le cadre de l’engagement de Cactus S.A. en faveur du développement durable et de sa stratégie de responsabilité sociale des entreprises (RSE), l’entreprise cherchant à réduire son empreinte carbone grâce à l’utilisation d’énergies renouvelables.

Cet accord de coopération sera une extension naturelle du travail que le LIST effectue depuis des années dans le domaine de la mobilité durable et des systèmes énergétiques, a déclaré Lucien Hoffmann, Directeur du département Environmental Research and Innovation du LIST. Cet accord élargira notre champ d’action et nous permettra de collaborer étroitement avec Cactus pour trouver des solutions innovantes à ce besoin urgent.

Marc Hoffmann, Directeur Marketing et Retail de Cactus S.A., a déclaré : Nos équipes logistiques ont pour objectif de combiner praticité et durabilité en approvisionnant quotidiennement les magasins Cactus à travers le Luxembourg. Nous sommes fiers de nous associer au LIST dans le cadre d’un projet scientifique visant à faire progresser la mobilité innovante et durable. Ce partenariat explique le raisonnement et l’approche qui sous-tendent notre poursuite de cet objectif.

Le partenariat entre le LIST et les supermarchés Cactus devrait avoir un impact significatif sur l’environnement et la communauté, en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en soutenant la transition vers une société plus durable.

https://www.infogreen.lu/reduire-la-dependance-aux-combustibles-fossiles-dans-les-transports.html

Énergie solaire : des véhicules de livraison de Cactus équipés de capteurs

Le 3 mars, apprend-on ce vendredi, le groupe Cactus et le LIST ont signé un partenariat visant à faire progresser la mobilité durable. Concrètement, expliquent les deux partenaires par voie de communiqué, Cactus mettra ses véhicules de livraison à la disposition des chercheurs du LIST qui travaillent sur le projet Solar e-Pace. Ces derniers pourront installer des capteurs et effectuer des analyses.

Le projet de technologie et d’innovation du LIST, Solar e-Pace, a pour ambition d’utiliser la technologie solaire photovoltaïque en l’intégrant sur les véhicules pour convertir la lumière du soleil en électricité. Cette énergie verte permettrait alors de satisfaire une partie des besoins des véhicules électriques, voire la totalité de certains systèmes auxiliaires tels que les systèmes de réfrigération utilisés dans le transport alimentaire, et ainsi de contribuer à réduire les émissions de CO2 des véhicules.

L’objectif principal de cette collaboration est de créer un ensemble de données complet et représentatif à l’échelle nationale de la ressource solaire disponible sur le réseau routier au Grand-Duché de Luxembourg. Ces données permettront aux chercheurs du LIST de développer des outils permettant, à l’avenir, de soutenir l’utilisation des technologies de l’énergie solaire dans les transports.

À terme, ce partenariat devrait avoir un impact significatif sur l’environnement et la communauté, en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en soutenant la transition vers une société plus durable, conclut le communiqué.

https://lequotidien.lu/luxembourg/energie-solaire-des-vehicules-de-livraison-de-cactus-equipes-de-capteurs/

Les énergies renouvelables mieux utilisées localement

Projet 01 : CleanMobilEnergy

Dans le cadre du projet CleanMobilEnergy cofinancé par le programme Interreg North West Europe (NWE), le LIST (Luxembourg Institute for Science and Technology) a développé REMove, un système de gestion de l’énergie interopérable qui permet l’utilisation de sources d’énergie renouvelables locales. Son but ? À l’aide d’un logiciel approprié, les voitures électriques, les véhicules électriques légers et les navires peuvent être rechargés avec 100 % d’énergie renouvelable produite localement. Ce n’est que lorsque les sources d’énergie « vertes » ne sont pas disponibles que les projets pilotes utilisent l’énergie du réseau. REMpve optimise le système en temps réel pour 4 projets pilotes urbains qui seraient également transférables au Luxembourg.

Une découverte importante des projets pilotes est la grande importance des normes ouvertes dans le domaine de la gestion de l’énergie, qui permettent l’interaction complexe entre différents sous-systèmes. Cela devrait être pris en compte, par exemple, dans le cadre d’un appel d’offres public pour les contrats dans le domaine de la gestion de l’énergie.

Projet 02 : RED WOLF

Dans le projet Interreg NWE RED WoLF, Energiepark Redingen et le bureau d’ingénierie eco:novis travaillent au développement et au test de systèmes de stockage d’énergie dans les bâtiments résidentiels contrôlés par l’intelligence artificielle.

L’accent est mis sur les systèmes de stockage hybrides qui combinent des batteries avec un stockage de chaleur, comme le stockage d’eau chaude. Avec l’aide de systèmes photovoltaïques sur le toit, par exemple, l’énergie produite localement et à peu de frais est temporairement stockée dans le bâtiment pendant la journée et est disponible pour les résidents pendant les heures de pointe, comme le matin et le soir lorsque le rayonnement solaire est souvent faible. De plus, il est ainsi possible d’allumer automatiquement des appareils à forte consommation d’énergie, tels que des sèche-linges ou des lave-vaisselles, à des moments où la demande d’électricité est faible. Un transfert de cette approche des bâtiments résidentiels vers d’autres types de bâtiments, tels que les bâtiments industriels, est envisageable.

Les deux projets ont montré que l’efficacité énergétique de l’énergie durable produite localement peut être considérablement améliorée à l’aide de systèmes de gestion de l’énergie à commande automatique - sans entraîner de restrictions pour l’utilisateur. Les projets ont également souligné que des conditions-cadres politiques appropriées sont également nécessaires pour que les technologies innovantes puissent être utilisées par les citoyens et les entreprises. Un exemple est un prix dynamique de l’électricité qui permet à l’utilisateur de bénéficier des variations du marché de gros.

Étant donné que les prix de gros sont généralement bas en période de forte production éolienne et solaire, une telle structure de prix crée des incitations à utiliser l’électricité lorsque l’intensité de CO2 du système est particulièrement faible. Le ministre Turmes a annoncé que son ministère travaille actuellement sur une loi qui donne à tous les clients de l’électricité le droit d’opter pour un tel modèle tarifaire.

Nouvelles opportunités de financement dans Interreg ENO 2021-2027

Le nouveau programme Interreg Nord-Ouest Europe pour la période 2021-2027 soutient également des projets transnationaux qui contribuent à la transition énergétique, par exemple via une plus grande efficacité énergétique ou des énergies renouvelables.

https://www.infogreen.lu/les-energies-renouvelables-mieux-utilisees-localement.html

LIST et FM Global

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et le géant américain de l'assurance FM Global ont signé un accord de partenariat à long terme pour faire avancer la recherche sur l'évaluation et la réduction des risques liés aux pertes matérielles et aux interruptions d'activité. Pour cela, une meilleure connaissance des phénomènes liés au changement climatique et à l'automatisation des processus industriels, ainsi qu'une meilleure anticipation de leurs conséquences sont indispensables.

Depuis janvier, une feuille de route commune jette les bases d'un programme de projets dont les compétences pluridisciplinaires et l'expertise du LIST en matière d'environnement, de technologie de l'information et de science des matériaux sont précieux pour l'entreprise mondiale basée aux États-Unis.

Il s'agit également d'un pas supplémentaire vers le Luxembourg pour FM Global, qui a déjà mis en avant d'autres pistes de coopération potentielle avec le pays.

FM Global est une société d'assurance mutuelle dont le capital, la capacité de recherche scientifique et l'expertise en ingénierie sont uniquement dédiés à la gestion des risques immobiliers et à la résilience de ses clients-propriétaires. FM Global est présente sur le marché luxembourgeois de l'assurance depuis 2017.

En quoi la construction circulaire est-elle nécessaire ?

Garantir une déconstructlon sélective

Une équipe pluridisciplinaire du LIST s'intéresse à l'ensemble du processus de déconstruction des bâtiments: de l'inventorisation standardisée des composants, matières et déchets issus de la déconstruction à la facilitation de la gestion et de la circulation des matériaux de réemploi. Certaines solutions innovantes présentent déjà un niveau de maturité avancé. L'institut a développé un inventaire permettant d'aborder la déconstruction de manière standardisée, complété par un guide de la déconstruction en collaboration avec l'Administration de l'environnement. Il est destiné aux acteurs du secteur et promeut les bonnes pratiques. « Il est grand temps de faire aussi bien avec moins et de réfléchir en amont à ce que deviendront les matériaux que l'on utilise. Cette réflexion concerne toutes les parties prenantes, le plus difficile est de changer les mentalités. En effet, le réemploi n'est pas toujours bien perçu, mais il faut parvenir à trouver un juste équilibre dans des problématiques impliquant un très grand nombre de paramètres. Privilégier les économies d'énergie via la construction de bâtiments passifs ne devrait pas se faire au détriment du confort intérieur ou de la déconstructibilité», indique Bruno Domange. Le LIST joue un rôle de facilitateur et de transmission d'idées dans un monde fortement tributaire de la coopération entre les différents acteurs. Il intervient notamment en tant qu'interface entre l'administration et l'industrie de la construction. Une bonne communication est indispensable à la compréhension et cela n'est pas toujours simple! « Il existe encore beaucoup de blocages au Luxembourg, car des intervenants ne trouvent pas leur compte dans l'économie circulaire, d'où la nécessité de les convaincre. Il faut envisager le modèle comme une chaîne harmonieuse sinon cela ne fonctionne pas», complète l'ingénieur.

Un inventaire digital des matériaux

La plateforme DigitalDeconstruction, développée dans le cadre d'un projet Interreg NWE, fournit une nouvelle dimension circulaire grâce à l'association de quatre technologies de pointe qui confèrent un avantage considérable aux utilisateurs en matière de planification et de traçabilité et de certifications environnementales. La combinaison des technologies de scan3D, de réversible BIM (Building Information Modelling), d'inventaire et de blockchain permet à l'interface d'inventorier et de caractériser de manière standardisée l'ensemble des éléments constitutifs d'un bâtiment tout en renseignant leur potentiel de réemploi. Cette technologie fait actuellement l'objet de tests sur des projets de déconstruction en France, en Belgique, aux Pays-Bas et au Luxembourg.

Faciliter la circulation des matériaux de réemploi

Depuis plusieurs années, le LIST met à profit son expertise au service de la stratégie zéro déchet du Luxembourg (Null Offall Lëtzebuerg) favorisant une gestion rationnelle des ressources et la création d'un marché d'échange d'éléments de construction récupérés. Si les étapes de la déconstruction peuvent être planifiées en amont, il n'en reste pas moins que les matériaux de réemploi doivent être caractérisés et conditionnés de façon à intéresser les futurs réemployeurs. Le projet européen Interreg FCBRE répond à cette problématique. Sa première phase consistait à recenser, rencontrer et documenter la filière du réemploi en Europe du Nord-Ouest afin de mettre en lumière l'offre existante sur le territoire en matériaux issus du réemploi, pour in fine stimuler la demande et encourager le développement du recours aux matériaux de réemploi vendus par les opérateurs du territoire. Au Luxembourg, il est coordonné au LIST par Bruno Domange. « Ce partenariat international vise à faciliter la circulation des matériaux de réemploi par la diffusion et l'adoption de guides pratiques et de fiches matériaux ou encore la création d'une méthode d'évaluation des efforts de réemploi des matériaux».

Revenir aux fondamentaux

La construction circulaire n'est pas nouvelle, elle remonte même à plusieurs siècles! L'emblématique Colisée de Rome érigé entre 70 et 72 après JC a souffert de nombreuses dégradations de sa structure au Moyen Âge, liées notamment à de multiples tremblements de terre. Les pierres furent ainsi récupérées à la demande de l'Église catholique pour construire des bâtiments religieux comme la façade de la basilique Saint-Pierre, dont les blocs de pierre proviennent intégralement du Colisée. Bruno Domange explique: « Il existe d'autres exemples dans l'histoire, à l'instar de celui des immeubles haussmanniens dont les matériaux de valeur ont été revendus et non jetés entre les deux guerres mondiales. Cela nous enseigne la nécessité de revenir à ce que nous avons oublié, il faut penser à ce que constitue un bâtiment. Conserver les matériaux contribue à poursuivre leur histoire en les faisant revivre». La construction circulaire, c'est aussi envisager des usages multiples: une structure qui accueille une école durant les heures d'enseignement peut se transformer en maison des associations le soir ou les week-ends. C'est également revenir à l'utilisation de matériaux facilement réutilisables comme le bois, le métal ou la pierre et s'éloigner des techniques comme la domotique qui ne s'inscrivent pas dans une logique de construction circulaire, car trop énergivores, A ce titre, le concept de la LowTech gagne en popularité face aux enjeux environnementaux avec des solutions qui invitent à se tourner vers l'essentiel en repensant nos besoins réels. Cela concerne notamment l'approvisionnement des matériaux, le procédés constructifs employés et l'isolation.

La différence entre le réemploi et le recyclage

Ce sont deux notions différentes, prenons l'exemple d'une poutre en acier sur un chantier de déconstruction. Dans le cadre d'un recyclage, elle sera évacuée avant d'être transformée en acier dans un four à 1.600 degrés. Bilan énergétique? Très mauvais. Dans le cas du réemploi, on la conserve intacte et, après vérification, elle peut être replacée telle quelle. A l'inverse du recyclage, le réemploi permet d'éviter que les matériaux subissent de profondes transformations et une perte de valeur d'usage. Citons l'exemple du bois qui ne serait pas transformé en copeaux ou en aggloméré ou le fer forgé qui ne redeviendrait pas matière première après avoir été broyé, laminé et fondu. Dans le contexte actuel de crise écologique, le réemploi offre un avantage notable sur le plan des économies d'énergie et de ressources nécessaires à la fabrication de produits neufs. Il permet également de réduire considérablement la quantité de déchets mis au rebut. Son impact en termes d'émission de gaz à effet de serre est nettement moindre comparé à celui du recyclage.

Pour aller plus loin :

Le projet Interreg Digital Deconstruction : www.nweurope.eu/projects/project-search/digital-deconstruction/

Le projet Interreg FCRBE: www.nweurope.eu/projects/project-search/fcrbe-facilitating-the-circulation-of-reclaimed-building-elements-in-northwestern-europe/#tab-10

C. Mick

Quand le List veut jardiner sur Mars…

260 jours le voyage aller. Sur place une température moyenne approchant les – 63°C. Un sol relevant plus du sable et de la poussière. Bref, Mars a tout pour plaire… En tout cas pour les scientifiques qui n’oublient jamais que la 3ème planète la plus proche de la Terre est aussi la seule où la présence de l’eau (source de vie donc) peut être certifiée.

“Attirante” donc, la planète rouge reste toutefois un milieu hostile. Et quiconque voudrait s’y établir devrait y développer in situ sa propre nourriture. Un peu comme dans le film “Seul sur Mars” avec Matt Damon… Et à 78 millions de kilomètres, au Grand-Duché, on veut croire que cultiver des végétaux n’a rien d’une utopie.

L’affirmation ne sort pas d’un livre de science-fiction mais des laboratoires du LIST, précisément du groupe de recherche Agriculture moléculaire végétale. Les travaux de Roberto Berni, Céline Leclercq, Jean-François Hausman, Jenny Renaut et Gea Guerriero viennent ainsi de confirmer que, oui, les plantes peuvent grandir sur Mars.

Sous stress, la plante s’est adaptée

Au Luxembourg Institute of Science & Technology, on a ainsi fait pousser des graines d’ivraie (ray-grass), connues pour leur nature omniprésente et leur résistance. Planté sur un “sol” à la martienne, arrosé d’eau distillée, le végétal a réussi à croitre et même à… repousser après une coupe.

Les conclusions (positives) de l’étude ont été publiées dans une revue scientifique. Elles figurent même sur le Gene Lab de la Nasa, en libre accès.

En langage simplifié, on y lit que depuis le laboratoire luxembourgeois, les scientifiques se sont aperçu que la plante, soumise à fort stress (froid, manque d’azote et de minéraux) réussissait à s’adapter. Mieux encore, elle semble être en mesure de bonifier là où ses racines se glissent, ce qui serait bon signe pour des développements futurs.

« La recherche n’en est qu’à ses débuts », assure M. Roberto Berni satisfait de ce “petit pas pour l’homme en blouse blanche” mais bond pour les futurs locataires de la planète Mars attendus pour 2030-40. Et l’équipe de recherche de rappeler que ses travaux ne concernent pas uniquement la possibilité de créer un “potager” pour l’alimentation.

En effet, les cultures martiennes et la connaissance de la biologie moléculaire des plantes pourraient avoir un impact, une fois là-bas, sur les matériaux de construction ou les produits pharmaceutiques possiblement produits sur place. Sans même parler de la capacité à fournir de l’oxygène…

Patrick Jacquemot

https://www.lesfrontaliers.lu/societe/le-list-veut-jardiner-sur-mars-maintenant/

Research is an essential piece of the puzzle

Why is the focus of the programme on space resources?

The SSP is one of the key initiatives of the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), established in 2020 by the Luxembourg Space Agency, the Luxembourg Institute of Science and Technology, in strategic partnership with the European Space Agency. The programme is directly linked to the SpaceResources.lu initiative, launched in 2016, aimed at establishing the space resources field as an additional priority for Luxembourg’s space ambitions. More specifically, the SSP falls under the umbrella of the Luxembourg Space Agency and the Ministry of Economy. At ESRIC, we put a lot of emphasis on sustainability because one of the critical considerations of space resources is how to reuse materials and find creative solutions to thrive in difficult environments. While the objective of space research is not to solve the problems we have on Earth, it can be an enabler. More specifically, with the SSP, we aim to create an ecosystem of
companies and ventures that can dedicate their activities to this.

How is this programme different from other space incubators?

It is broader than a pure incubation programme because it has three different stages: pre-incubation, incubation, and post-incubation. On top of that, we aim to have a diverse set of experts supporting startups in their journeys. After the pre-incubation period of three months, one startup out of five is selected to continue its incubation, validate its technical value proposition and work with its first customers. At this stage, there is also the opportunity to unlock funding of up to €200K and further develop the business model for up to two years.

The first edition of the programme took place last year. How did it go?

We were pleasantly surprised to see how well it went actually! The five ventures really made the most of the programme. In the end, FourPoint (Poland) was chosen to go to the next stage, proving that their project would work both in terrestrial and space applications, as well as in the field of space resources.

What did you learn from the first edition?

One of the most important lessons learnt was how to leverage our experts’ knowledge from the beginning. Connecting the start-ups with the right experts from the start really helped them with their business approach which is essential to advance to the next stage of the programme.

Last year you mentioned that “research is an essential aspect of the entire space value chain” and played an important role in the programme. What role does research play in the SSP now?

It is true that the main objective of the programme is commercialisation. But you will never be able to build an entire space project with €200K, which is why we try to ensure that the participants collaborate with our space experts to create a good R&D roadmap. At ESRIC, we work closely with researchers, bringing their expertise in a whole range of space topics and who are at the disposal of the start-ups. Without this research expertise, the commercialisation of projects cannot take place, which is why research is such an essential piece of the puzzle.

When can we expect one of the participants’ projects on the moon?

I cannot commit to clear dates, but I have big hopes that the wheels will move faster and faster in the upcoming years. I’m hoping that in 10 to 15 years we will see one of our projects on the Moon.

Louis Juste

We Are Very Keen On Being A Key Link Between ESA And NASA

NASA’s Artemis missions are scheduled to put humans back on the Moon as early as 2025. What are ESRIC’s ambitions when it comes to supporting NASA in these missions?

ESRIC was formed as the result of a partnership between ESA, LSA and LIST. We are currently just over 2 years old and still relatively small in terms of the size of our team. Despite our relative youth and small size, we are very well positioned on the global scene in terms of space resources activity, and we have a great relationship with our partners in the USA, including NASA, who have been working in this domain for some time. Our current strategy is aligned with ESA’s space resources strategy, focusing firstly on the production of oxygen from the lunar soil rather than focusing on water found in permanently shadowed regions – this is the potential resource that NASA are planning to learn more about from their Artemis programme – however, we see that there are many areas of shared interest and we are very keen on being a key link between ESA and NASA in space resources activities.

If successful, an entire lunar economy will be created. What can the Luxembourg government do now to put our space ecosystem in a competitive position when the time comes?

The Luxembourg government and Luxembourg Space Agency (LSA) have already introduced many initiatives that put Luxembourg in a competitive position in the field of space resources. In fact, in our field, Luxembourg is widely known as being one of the most attractive places to set up a space resources company. There is a real cluster now of exciting start-ups and more established businesses located here, and that, in turn, brings in more companies. The foundations are certainly there for Luxembourg to take a leading role in a new space economy.

You’re an expert on In-Situ Resources Utilisation. Can you explain what this area of research deals with and how relevant it will become once we build a lunar economy?

In-Situ Resource Utilisation (ISRU) is the term used to describe the extraction and use of space resources in space, for example, to enable space exploration. Often the first topic that springs to mind when we talk about space resources is asteroid mining – the concept that we bring back to Earth metals from asteroids that we currently mine in huge quantities with significant environmental impact. In contrast, ISRU is focused on the resources that we can use to extend human space exploration. This includes oxygen and water for life support and propellant, manufacturing and construction of habitation and infrastructure, and supplying energy needs. The research in this field is truly cross-discipline – we need to understand the resources that are available and develop technologies to move, extract, construct, store and supply useful products, all in the harsh environment of the Moon, Mars and beyond. These technologies are required in order to build the lunar economy.

What are some of the main research gaps that ESRIC is trying to find answers to?

One of the great opportunities we have with space resources is to demonstrate how resources can be used in a zerowaste way that minimises environmental impact – basically learning the lessons of our resource use on Earth. We are currently exploring ways to use the waste products from the production of oxygen from the lunar soil, for example. We also have active research projects in the characterisation of lunar resources using remote sensing data, beneficiation of lunar soil and water purification. We address research topics across the space resources value chain, with the goal to be able to develop end-to-end processes for space resources, built on the foundations of sustainable and responsible use of resources.

Which Luxembourg space companies do you expect to play a role in future lunar missions?

There are so many exciting space companies in Luxembourg, I hope to see them all with a role in the future of space. Ispace, for example, is already on its way to the Moon, but I also hope we’ll see companies such as Maana Electric, Lunar Outpost and Gradel join them. At ESRIC, we are watching very carefully the development of the start-ups that have been through our Start-up Support Programme, such as Four Point, who were selected from the first round of the programme last year to be incubated at Technoport.

In the best of cases, how big of a role can a country the size of Luxembourg expect to play in the future of lunar exploration?

Luxembourg is definitely playing a major role in putting in place the business support and expertise to be a major player in the future of space exploration. It is impressive to see how well the country is regarded in this field. Although it is unlikely that there will be a Luxembourg space programme of the scale of some of the major nations (USA, China etc), the country hosts the companies that will provide some of the key enabling infrastructure for future space missions, and this is enormously exciting.

Louis Juste

Gestion intelligente des réseaux d’énergie

Accueillis par Eva Kremer, Présidente du Conseil d’Administration du LIST, et Thomas Kallstenius, CEO, ils ont inauguré un nouveau laboratoire baptisé “real-time power-in-the-loop”. Cette installation de pointe ouvre de nombreuses possibilités de collaboration dans le domaine des réseaux intelligents (smart grids).

Le laboratoire permet de simuler virtuellement en temps réel différents types de réseaux et les rendre intelligents. Il est capable d’évaluer l’interaction de n’importe quel système physique générique (mécanismes, réacteurs, capteurs, etc.) avec n’importe quel environnement virtuel générique (scénarios de fonctionnement, bancs d’essai virtuels, perturbations, etc.). Il permet des interactions à distance -jusqu’à plusieurs milliers de km- entre un système physique existant, comme un réseau de distribution d’électricité, et un système virtuel simulé à Luxembourg dans un ordinateur en temps réel. Le but est donc d’utiliser la modélisation virtuelle du système pour évaluer les performances, effectuer des tests et améliorer, voire compléter, un système physique réel. L’infrastructure permet également de communiquer avec du matériel (hardware) à distance afin de le paramétrer, et ce dès le stade de sa fabrication pour optimiser le système.

Concrètement, l’unité Intelligent Clean Energy Systems du LIST utilise par exemple ce laboratoire pour étudier des phénomènes en temps réel dans les systèmes électriques comme la réponse du réseau face à la foudre ou encore le comportement de panneaux photovoltaïques par temps venteux et nuageux. Pedro Rodriguez, responsable de l’unité Intelligent Clean Energy Systems, et son équipe travaillent aujourd’hui sur un projet visant à l’exploitation intelligente d’une ferme agro-photovoltaïque à Kehlen, qui produira de l’hydrogène au moyen d’électrolyseurs utilisant l’énergie des panneaux photovoltaïques et des batteries à grande échelle. Cette énergie sera utilisée pour la mobilité durable et l’amélioration de la production d’une usine locale de biogaz.

Partie intégrante du jumeau numérique national

Après avoir modélisé, simulé et testé le système, les chercheurs paramètrent actuellement à distance une super batterie construite en Espagne. Faite sur mesure pour répondre aux spécificités et aux besoins de la ferme, cette batterie sera encore testée au LIST avant d’être installée à Kehlen. Une fois installée, elle restera en contact en temps réel avec les machines du laboratoire qui pourront la paramétrer ou la piloter à distance en fonction par exemple des prévisions d’ensoleillement. Le but est aussi de pouvoir optimiser le réseau électrique de la région qui est géré par CREOS.

Après avoir inauguré le laboratoire, Xavier Bettel et Claude Meisch ont ensuite pu découvrir comment le mur de visualisation (Viswall) du LIST permet d’interagir avec les données du laboratoire et de le représenter de manière plus concrète comme partie intégrante du volet énergie du jumeau numérique (digital twin) national. Le laboratoire de simulation “real-time power-in-the-loop” s’avère bien être pour le Luxembourg un bel atout qui permet de gérer de manière intelligente le stockage et la distribution de l’énergie à l’heure où bon nombre de consommateurs deviennent des prosumers.

https://www.infogreen.lu/gestion-intelligente-des-reseaux-d-energie.html

LIST Inaugurates Laboratory for Smart Management of Energy Grids

Luxembourg's Prime Minister, Xavier Bettel, and the Minister for Research, Claude Meisch, were welcomed by Eva Kremer, Chairwoman of the LIST Board of Directors, and Thomas Kallstenius, CEO, before inaugurating the new real-time power-in-the-loop simulation laboratory. This state-of-the-art facility opens up many collaboration possibilities in the field of smart grids.

In this lab, different types of grids can be simulated virtually in real-time and made smart. The lab can evaluate the interaction of any generic physical system (mechanisms, reactors, sensors, etc.) with any generic virtual environment (operating scenarios, virtual test benches, disturbances, etc.). It allows remote interactions - up to several thousand km - between an existing physical system, such as an electricity distribution network, and a virtual system simulated in real-time on a computer in Luxembourg. The aim is therefore to use the virtual system model to evaluate performance, carry out tests and improve or even complete a real physical system. The infrastructure also makes it possible to communicate remotely with hardware to parameterise it right from the manufacturing stage, in order to optimise the system.

In concrete terms, the Intelligent Clean Energy Systems unit at LIST uses this laboratory to study real-time phenomena in electrical systems, such as the response of the network to lightning strikes or the behaviour of photovoltaic panels in windy and cloudy conditions. Pedro Rodriguez, head of the Intelligent Clean Energy Systems unit, and his team are currently working on a project aiming for the smart operation of an agri-photovoltaic farm in Kehlen, which will produce hydrogen by means of electrolysers using energy from photovoltaic panels and large-scale batteries. This energy will be used both for sustainable mobility and to improve the production of a local biogas plant.

Part of the nationwide digital twin

After modelling, simulating and testing the system, the researchers are now remotely setting up a large-scale battery built in Spain. Custom-made to meet the specific needs of the farm, this battery will be tested further at LIST before being deployed in Kehlen. Once installed, it will remain in real-time contact with the laboratory's machines, which will be able to set its parameters or control it remotely, according to sunshine forecasts, for example. The aim is also to optimise the region's electricity network, which is managed by CREOS.

After inaugurating the laboratory, Xavier Bettel and Claude Meisch then discovered how the LIST Viswall can interact with the laboratory data and represent it in a more tangible way as part of the energy component of the nationwide digital twin. The real-time power-in-the-loop simulation laboratory is proving to be a great asset for Luxembourg, enabling the smart and modern management of energy storage and distribution at a time when many consumers are becoming prosumers.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/44546-list-inaugurates-laboratory-for-smart-management-of-energy-grids

Sichere und nachhaltige Lithium-Ionen-Batterien

Im Rahmen dieses Projekts wird zwischen der Europäischen Kommission und der Batteries European Partnership Association (BEPA) eine Partnerschaft geschlossen, die alle Akteure der Batteriebranche in der europäischen Forschungsgemeinschaft zusammenbringt. Die Initiative »Batteries Partnership« (BATT4EU) soll die Wettbewerbsfähigkeit in Bezug auf die Kreislaufwirtschaft in der gesamten Batteriewertschöpfungskette stärken.

Die Initiative soll direkt und indirekt sektorübergreifenden Bereichen zugute kommen, in denen Batterien ein Eckpfeiler der Technologie sind, wie zum Beispiel in der Elektro-Mobilität, bei Stromnetzen, bei alternativen Energiequellen, Drohnen, in der Elektronik und bei medizinischen Geräten.

Vor diesem Hintergrund hat ein Team unter der Leitung von LIST von der Europäischen Kommission fünf Millionen Euro und ein weiteres Team aus der Schweiz 0,7 Millionen Euro erhalten.

Das Projekt mit dem Namen »Opincharge« wird von Dr. Santhana Eswara, Abteilung »Materials Research and Technology« der LIST, koordiniert.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung innovativer Methoden und Instrumente zur Erfassung von Festkörperschnittstellen in Lithium-Ionen-Batterien während des Betriebs oder im Ruhezustand (in situ).

Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wird die LIST Prototypen von nanoanalytischen Instrumenten entwickeln, die auf Ionen- und Elektronenstrahlen basieren, um operative und In-situ-Analysen bestehender und künftiger Batterieschnittstellen durchzuführen. Mit diesem Projekt erhoffen sich die Wissenschaftler, entscheidende Informationen zu erhalten, die für die Entwicklung sicherer, nachhaltiger Batterietechnologien der Zukunft erforderlich sind.

Für die Energiesysteme der Zukunft

„Wir haben eine öffentliche Mission zu erfüllen“, so Eva Kremer, Präsidentin des Verwaltungsrates der Forschungseinrichtung LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology), zu Beginn der Veranstaltung. „Wir nutzen die Wissenschaft, um der Gesellschaft weiterzuhelfen.“

Eingeweiht wurden Labore, in denen es möglich ist, das Energiesystem zu modellieren, Faktoren zu verändern und Tests daran vorzunehmen. Ziel ist es, die neuen Formen des Verbrauchs, der Verteilung und der Speicherung von Energie zu planen und zu optimieren. „Es handelt sich um eine einzigartige Struktur in der Großregion“, so Eva Kremer weiter.

Um die Energiewende zu organisieren und zu gestalten, bedarf es einer Menge Daten, so Thomas Kallstenius, Direktor des LIST. In dem neuen Netzwerk könne man nun alle möglichen Simulationen durchführen „und alle Fragen beantworten, die Sie haben können. Etwa: Wie baue ich das Energienetz der Zukunft?“

Mehr ins Detail der neuen Laboratorien ging der für den Bereich zuständige Lucien Hoffmann: „Energie ist weltweit eine Herausforderung. Es gilt, die erneuerbaren Energien in die Netze zu integrieren. Die Ladestationen der neuen Elektroautos, neue Speicheranlagen und die private Solarproduktion.“ Die Welt müsse zu einem neuen, intelligenten, dezentralisierten Energiesystem wechseln. „In der Folge werden auch neue Geschäftsmodelle entstehen.“

Zur Durchführung der Energiewende

„Aktuell gibt es keine Basis, auf der diese Entscheidungen getroffen werden können“, so Hoffmann weiter. „Wir müssen uns daher alle verfügbaren Daten ansehen und künstliche Intelligenz zur Analyse mitnutzen. Wir müssen neue Lösungen für den Markt, neue Konzepte und neue Werkzeuge entwickeln.“ Mit den neuen Laboren könne man das nun testen, ehe es in der realen Welt in den Einsatz kommt.

Mit der hochmodernen Einrichtung können verschiedene Arten von Netzen virtuell in Echtzeit simuliert werden. Das Labor kann dann das Zusammenspiel der Systeme mit anderen Faktoren untersuchen und Szenarien erstellen. Konkret genutzt wird die Technik etwa, um die Reaktion des Netzes auf Blitzeinschläge oder das Verhalten von Fotovoltaik-Panels bei Wind und Bewölkung zu messen.

Die neue Infrastruktur ermöglicht es auch, aus der Ferne mit Hardware zu kommunizieren, um sie zu parametrisieren und das System zu optimieren. Getestet wird das u.a. an großen Batterien, einer in Griechenland, einer in Zypern und einer in Kehlen. Ziel hier ist eine Verbesserung des Zusammenspiels der vor Ort produzierten Windund Sonnenenergie mit Batterie und Wasserstoffproduktion.

Unterschiedliche Stromtarife je nach Tageszeit

Auch können die Forscher des LIST all die verfügbaren Daten in ein spezialisiertes digitales System eingeben und dann errechnen, wie viel Strom in einem Stadtviertel für Ladestationen für Elektroautos benötigt wird und wie viel Strom die Solaranlagen dieses Stadtviertels erzeugen. Bei zunehmender Nachfrage zeigt das System dann automatisch die Schwachstellen auf. Netzbetreiber können so erkennen, wo künftig Nachbesserungen notwendig sein werden.

Auch kann das System errechnen, welche Dächer von welchen Häusern sich besonders gut für zusätzliche Fotovoltaikanlagen eignen. Es kann sogar messen, zu welcher Tageszeit wie viel Strom fehlt oder ob zu viel vorhanden ist. Das wiederum könnte genutzt werden, um ein Geschäftsmodell zu entwerfen, das den Kunden unterschiedliche Strompreise zu unterschiedlichen Tageszeiten anbietet.

Das LIST ist ein öffentliches Forschungszentrum, das 2015 durch die Fusion des CRP Henri Tudor und des CRP Centre Gabriel Lippmann entstanden ist. Es zählt fast 700 Mitarbeiter, die in vier großen Bereichen forschen: Umwelt, IT, Materialien und Weltraum. Neben dem, was am Donnerstag vorgestellt wurde, arbeite man beispielsweise noch an grünem Wasserstoff, an Quantumcomputing oder am künftigen 6G-Netz, hob Thomas Kallstenius weiter hervor.

Christian Muller

Un laboratoire est né pour gérer les réseaux d’énergie complexes

Pas sûr que personne n’ait versé la moindre larme, le 24 février dernier. Le pionnier allemand de l’énergie solaire, le professeur Adolf Goetzberger, est décédé à l’âge de 94 ans. C’est à lui et à Armin Zastrow, que l’on doit le concept d’agro-photovoltaïque… en 1981. Plus de 40 ans plus tard, leur héritage est entré dans le futur, ce jeudi matin à Belval.

Accueillie par la présidente du conseil d’administration du Luxembourg Institute for science and technology (LIST), Eva Kremer, et par son CEO, Thomas Kallstenius, le Premier ministre, Xavier Bettel (DP), et son ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, Claude Meisch, ont inauguré le «Real-time power-in-the-loop», un laboratoire d’excellence autour de la gestion intelligente des réseaux d’énergie complexes.

Pourquoi «dans le futur»? Parce que non content de gérer des installations photovoltaïques plantées au milieu d’un champs, le laboratoire va s’intéresser à des idées plus complexes. Comme celle qui est en cours de développement à Kehlen: à partir de panneaux photovoltaïques et d’une grosse batterie – réalisée sur mesure en Espagne – la ferme produira de l’hydrogène, énergie qui sera utilisée pour la mobilité durable et l'amélioration de la production d'une usine locale de biogaz.

Simulations, améliorations, jumeau numérique

Comment un réseau électrique se comporte face à la foudre? Comment le temps venteux ou nuageux – assez rare au Luxembourg – vient-il perturber la production d’énergie photovoltaïque? Autant de questions sur lesquelles l’unité Intelligent clean energy systems du LIST pourra se pencher avec ce laboratoire qui «permet de simuler virtuellement en temps réel différents types de réseaux et les rendre intelligents», «d’évaluer l’interaction de n’importe quel système physique générique (mécanismes, réacteurs, capteurs, etc.) avec n'importe quel environnement virtuel générique (scénarios de fonctionnement, bancs d'essai virtuels, perturbations, etc.) ou encore d’interagir «à distance – jusqu’à plusieurs milliers de kilomètres – entre un système physique existant, comme un réseau de distribution d’électricité, et un système virtuel simulé à Luxembourg dans un ordinateur en temps réel».

Tous les calculs et simulations permettront d’optimiser les infrastructures. Et comme le laboratoire est partie intégrante du jumeau numérique, le Viswall, les deux ministres sont retournés voir ce fantastique outil. Il ne prend encore aucune décision politique seul. Mais au rythme des développements de l’intelligence artificielle, un jour viendra…

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/laboratoire-est-ne-gerer-resea

Une aide environnementale et humanitaire unique grâce aux outils de télédétection du LIST

D’autres pressions d’origine humaine, telle que l’exploitation intensive des ressources naturelles, perturbent l’équilibre déjà fragile des écosystèmes dont nos sociétés dépendent. Face à ce constat, les solutions de télédétection du LIST apportent un soutien environmental et humanitaire révolutionnaire aux décideurs politiques et unités d’intervention.

Plébiscité internationalement pour sa capacité à générer des cartes d’inondations à l’échelle mondiale à partir de données satellitaires, HASARD® en est un exemple phare. Mais le champ d’application des travaux menés au LIST s’avère bien plus vaste. Avec une précision inégalée, les outils de télédétection du LIST peuvent en effet opérer une surveillance maritime, viticole et des sols tout comme détecter des dégâts en zones urbaines.

À l’affût de la pêche illégale et des marées noires

Face aux activités illégales de pêche, les chercheurs du LIST sont notamment venus en aide aux autorités mexicaines pour mettre en place une meilleure surveillance de leurs eaux côtières grâce à leur outil de télédétection radar. La méthode habituellement utilisée ne fournit pas une analyse précise du trafic maritime du fait d’un nombre insuffisant de stations pour la mise en place d’un Système d’Identification Automatique (AIS) mais aussi des limitations d’un tel système où les navires qui éteignent - ou ont un problème technique avec - leur émetteur deviennent invisibles.

En combinant les données des satellites radar et des émetteurs des navires, la solution du LIST est capable de détecter l’ensemble des navires dits non coopératifs : des activités illégales de pêche à la piraterie en passant par les bateaux victimes d’incidents techniques. Cette méthodologie innovante a aussi suscité l’intérêt d’entités telles que le Commissariat des affaires maritimes du Luxembourg, qui est responsable des navires circulant à travers le monde avec une immatriculation luxembourgeoise.

Dans le cadre des activités de la spin-off WASDI, les experts de l’Institut s’intéressent à un autre type de surveillance maritime : la détection des navires responsables de pollution maritime. A l’aide cette fois-ci de l’outil HASARD®, ils peuvent en effet identifier les phénomènes de marées noires et repérer les bateaux à proximité.

Lutter contre la désertification et préserver la végétation

Avec plus de 20 ans d’observations environnementales grâce aux satellites radar, le LIST détecte des tendances et des anomalies dues au changement climatique, dont notamment la désertification de certaines régions du monde. Grâce à leur outil de télédétection radar, les chercheurs surveillent l’humidité des sols en détectant l’eau dans les premiers centimètres.

Par le biais de données hyperspectrales associées à des images de drones, il leur est également possible de détecter les premiers symptômes de maladies dans les vignobles et les forêts, permettant ainsi une identification et un traitement précoce. En collaboration avec l’Institut Viti-Vinicole, cette application a d’ailleurs déjà été mise en pratique à travers les vignes luxembourgeoises.

Soutenir l’aide aux zones urbaines sinistrées

Initialement mandatés par la Direction de la Défense du Luxembourg pour développer des cartes sur les catastrophes naturelles et leurs impacts sur les infrastructures urbaines, les chercheurs en télédétection du LIST viennent d’ouvrir la voie à un tout nouveau domaine d’application. En effet, leur étude de faisabilité a aussi permis de détecter les dégâts urbains survenus dans la ville de Marioupol, victime de la guerre en Ukraine.

L’outil HASARD® utilisé dans ce contexte est capable d’analyser les images des satellites radars SENTINEL-1 pour détecter de potentiels changements entre deux acquisitions de données. Les chercheurs du LIST utilisent d’habitude cette propriété pour détecter l’apparition de nouveaux bâtiments. Mais en appliquant le raisonnement inverse, ils ont pu détecter des bâtiments fortement ou totalement détruits en zone urbaine. L’équipe explore maintenant la question de la sensibilité de leur outil afin d’identifier quels types de dommages sur un bâtiment peuvent être détectables.

Ces nouvelles capacités de HASARD® sont applicables dans de multiples situations d’urgence, par exemple lors d’un tremblement de terre ou d’une explosion. En ce sens, la solution du LIST pourrait être d’un fort intérêt pour la stratégie spatiale de défense du pays. Annoncé en février 2022 par la ministre de la Défense, le Luxembourg prévoit en effet de lancer son premier satellite d’Observation de la Terre militaire, LUXEOSyS, au cours de l’année 2023.

https://www.infogreen.lu/une-aide-environnementale-et-humanitaire-unique-grace-aux-outils-de.html

“Research Is An Essential Piece Of The Puzzle”

Why is the focus of the programme on space resources?

At ESRIC, we put a lot of emphasis on sustainability because one of the critical considerations of space resources is how to reuse materials and find creative solutions to thrive in difficult environments. While the objective of space research is not to solve the problems we have on Earth, it can be an enabler. More specifically, with the SSP, we aim to create an ecosystem of companies and ventures that can dedicate their activities to this.

How is this programme different from other space incubators?

It is broader than a pure incubation programme because it has three different stages: pre-incubation, incubation, and post-incubation. On top of that, we aim to have a diverse set of experts supporting start-ups in their journeys. After the pre-incubation period of three months, one start-up out of five is selected to continue its incubation, validate its technical value proposition and work with its first customers. At this stage, there is also the opportunity to unlock funding of up to €200k and further develop the business model for up to two years.

The first edition of the programme took place last year. How did it go?

What did you learn from the first edition?

Last year you mentioned that “research is an essential aspect of the entire space value chain” and played an important role in the programme. What role does research play in the SSP now?

When can we expect one of the participants’ projects on the moon?

Louis Juste

https://www.siliconluxembourg.lu/research-is-an-essential-piece-of-the-puzzle/

Le Luxembourg se charge des batteries

Dans le cadre d’un projet Horizon Europe, la Commission européenne a accordé un budget de 5 millions d’euros à une équipe internationale dirigée par le List - Luxembourg Institute of Science and Technology. Un budget encore complété par la Suisse, à hauteur de 0,7 million d’euros.

Le projet se nomme OPINCHARGE et est coordonné par le Dr Santhana Eswara, Lead R&T Associate au sein du département Materials Research and Technology du List. Les chercheurs, issus de huit institutions académiques, organisations de recherche et de technologie et deux entreprises, ont pour mission de « développer des méthodes et des outils de caractérisation avancés pour étudier les interfaces à l’état solide dans les batteries Li-ion dans des conditions opératives in-situ à un niveau de détail sans précédent » (List.lu).

Première et seconde vie

Le but du projet est bien entendu de parvenir à fabriquer des batteries de meilleure qualité, plus sûres et recyclables. L’Union européenne a l’ambition de se positionner « à l’avant-garde de l’industrie mondiale des batteries en améliorant et en transformant à la fois les méthodes de fonctionnement de l’industrie et le rythme de l’évolution technologique » et a lancé un partenariat public-privé BATT4EU afin de « stimuler la compétitivité européenne en matière de durabilité et de circularité de l’ensemble de la chaîne de valeur des batteries ».

Toujours au Luxembourg, la start-up Circu Li-ion s’intéresse depuis quelques années déjà au recyclage des batteries. Son ambition n’est pas de modifier la technologie de fabrication, mais d’optimiser la réutilisation des cellules. Antoine Welter, cofondateur et CEO : « Jusqu’à 90% des cellules contenues dans une batterie peuvent être réemployées. Celles qui sont encore à au moins 80 % de leur état de santé peuvent être réintégrées dans une nouvelle batterie pour la mobilité électrique. Les autres peuvent être utilisées pour le stockage d’électricité ».

Rappelons que le Parlement européen a récemment approuvé les objectifs zéro émission de CO2 pour les voitures et camionnettes neuves et donc la fin de la production de voitures à moteurs thermiques à partir de 2035. Le passage à l’électrique est bien enclenché et les solutions les plus durables et idéalement circulaires seront à favoriser.

Au-delà de la mobilité, les batteries li-ion interviennent dans le développement de réseaux électriques, de sources d’énergie alternatives, des villes intelligentes, des drones, des appareils médicaux et de l’électronique en général.

Marie-Astrid Heyde

https://www.infogreen.lu/le-luxembourg-se-charge-des-batteries.html

Forschung im heimischen Agrarwesen

Zur Bewältigung künftiger Herausforderungen sind die Landwirte sowie die Lebensmittelindustrie auf neues Wissen angewiesen, das sie in der Praxis anwenden können. Durch die Förderung von Innovation und Forschung kann die Wettbewerbsfähigkeit unter immer herausfordernder werdenden wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erhöht und gleichzeitig die nachhaltige Nutzung von Ressourcen und Ökosystemleistungen sicherstellt werden. Aktuell werden elf Forschungsprojekte, sechs Demonstrationsprojekte sowie Sorten versuche für die biologische und konventionelle Landwirtschaft gefördert.

Das Ministerium für Landwirtschaft, Weinbau und ländliche Entwicklung investiert jedes Jahr plusminus drei Millionen Euro in Innovation und Forschung. Die Projekte dauern zwischen einem und fünf Jahren.

Bereich Pflanzenproduktion

Digitale Pilotbetriebe: Um Herbizide genau in den Quantitäten dort einzusetzen, wo sie zu dem Zeitpunkt gebraucht werden, bedarf es eines genauen Managements. Indem das bestmöglich passende Herbizid zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort eingesetzt wird, können insgesamt weniger Herbizide eingesetzt werden. Deshalb arbeiten die Landwirtschaftskammer und das LIST an einem System, welches es dem Landwirt erlaubt, den Herbizideinsatz zu planen. Das Ziel ist es, ein Netz von Pilotbetrieben für die Demonstration, Bewertung und Umsetzung innovativer Techniken und Entscheidungshilfen im Bereich von Herbiziden aufzubauen und Empfehlungen, die daraus resultieren, in einer App bzw. digitalen Nutzungsoberfläche interessierten Nutzern zur Verfügung zu stellen. Ein erster Prototyp der Anwendung ist bereits verfügbar (https://swem.list.lu/). Dieser wird im Laufe des Projektes noch angepasst und verbessert.

ANGEL: Das Glyphosatverbot konfrontiert die Landwirtschaft mit der Notwendigkeit von Alternativen. Im Projekt ANGEL haben die luxemburgische Landwirtschaftskammer und das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) zusammengearbeitet, um chemische und mechanische Alternativen zum Unkrautvernichter Glyphosat zu testen und ihre Wirksamkeit zu evaluieren. Die alternativen Methoden sollten eine wirksame Bekämpfung problematischer Unkräuter gewährleisten und keine negativen Auswirkungen auf die Ertragssicherheit oder das Qualitätsniveau der Kultur haben. Außerdem wurde untersucht, welchen Einfluss der Verzicht auf Glyphosat auf die landwirtschaftlichen Praktiken hat. Die Resultate deuten darauf hin, dass verschiedene mechanische Bearbeitungstechniken genau so effektiv (oder sogar effektiver) sein können wie Glyphosat. Allerdings gibt es starke regionale Unterschiede.

Bereich tierische Produktion

Mei Weed: Kühe, die auf der grünen Weide grasen, das wünscht sich jeder; allerdings erfordert dies ein gutes Weidemanagement. Die Fördergemeinschaft Integrierte Landbewirtschaftung Luxemburg (FILL) entwickelt zusammen mit der Universität für angewandte Wissenschaften Bern, der Ackerbauschule (LTA) sowie weiteren nationalen Partnern (IBLA, CONVIS, SER) Instrumente für effiziente Weidesysteme im Hinblick auf eine effiziente Nutzung der natürlichen Ressourcen sowie unter Einbeziehung der Faktoren Arbeitsbelastung und Produktionskosten. Gleichzeitig werden die Umweltanforderungen, der Tierschutz und die gesellschaftlichen Erwartungen berücksichtigt. Im Rahmen des Projektes wird ein Graswachstumsmodell für Luxemburg entwickelt, das auf wöchentlichen Graswachstumsmessungen auf fünf Pilotbetrieben basiert und von verschiedenen Boden- und Klimaparametern abhängt. Dank der gewonnenen Ergebnisse können Instrumente für ein effizientes und praxisorientiertes Weidemanagement entwickelt werden. Die vorgeschlagenen Hilfsmittel sind allen Viehhaltern direkt zugänglich und werden in der landwirtschaftlichen Beratung eingesetzt.

ITF-MILK: Der Milchsektor wird immer wieder mit dem Problem der „Geschmacks- und Aromafehler der Milch" in der Milchviehhaltung konfrontiert. Dies hat erhebliche wirtschaftliche Folgen für den Sektor. Dieses Projekt sieht eine eingehende Analyse der bestehenden Situation in Luxemburg vor und konzentriert sich auf die Entwicklung eines Biomarkers, mit dem die Ursachen des „Milchgeschmacksfehlers" ermittelt werden können. ITF-Milk ist ein Forschungsprojekt der Europäischen Innovationspartnerschaft, welches von der Tierzuchtgenossenschaft CONVIS koordiniert wird und an dem die Forschungsinstitute CRAW-Gembloux und LIST beteiligt sind.

VSH-LU: Das Projekt HSV-LU zielte darauf ab, Bienen vor der Varroamilbe zu schützen. Imker, Imkerberater, Züchtergruppen und ,die Federation des Unions d'Apiculteurs du Crand-Duche de Luxembourg (FUAL) arbeiteten deshalb zusammen, um Genotypen von Bienen (Apis melliferra) auszuwählen, die gegen die Varroamilbe resistent sind und so eine nachhaltige Bienenzucht in Luxemburg zu gewährleisten. Hier konnten erste Erfolge verzeichnet und resistente Züchtungen aufgebaut werden.

Forschungsprojekte im Weinbau

Bio-VIM: Das LIST-Projekt Bio-VIM überwacht die bedeutendsten Schaderreger im Weinbau durch klassische visuelle Bewertungen und innovative Fernerkundungsansätze. Krankheitsausbrüche und ihre Entwicklung werden identifiziert und dienen als Voraussetzung für die örtlich begrenzte Anwendung von dosismodulierten Pestiziden. Die Ergebnisse des Projekts sollen den Weg für Präzisionstechniken im Weinbau ebnen, bei denen Epidemien in einem frühen Entwicklungsstadium und nur in dem Gebiet behandelt werden, in dem sie sich etabliert haben. Das Projekt trägt zur Verringerung des Pestizideinsatzes im integrierten Weinbau sowie zur Bewertung von Risiken durch Schaderreger im ökologischen Weinbau bei.

MonESCA: Drohnen bieten neue Perspektiven im Weinbau. Im Projekt MonESCA, welches vom LIST, dem IBLA sowieder Firma Luxsense durchgeführt wird, geht es darum, eine umfassende Bestandsaufnahme des ESCA-Pilzkomplexes in luxemburgischen Weinbergen zu gewährleisten. Dabei werden neue Nachverfolgungsmethoden aufgrund von Fernerkundungsanalysen mit hoher räumlicher Auflösung entwickelt. MonESCA zielt darauf ab, eine halbautomatische jährliche Überwachung der Symptome, die durch ESCA verursacht werden, durchzuführen. Basierend auf den Erfahrungen der Winzer mit ESCA werden verschiedene Bewirtschaftungsstrategien in den Versuchsweinbergen des Weinbauinstituts umgesetzt und überwacht.

Bewertung der AUM "Extensivterung von Grünland": Die Erhaltung der Biotope Luxemburgs ist ein wichtiges Thema im heutigen Agrarsektor. Landwirte können verschiedene Verpflichtungen zur Extensivierung ihrer Grünlandbewirtschaftung eingehen, wie zum Beispiel die Verringerung der Stickstoffdüngung oder andere Praktiken. Das Projekt hat z.B. zum Ziel, die Biodiversität der Lebensräume zu erhalten, um eine Beratung in Punkto Futtermittelsysteme der Viehzuchtbetriebe anbieten zu können. Da die Charakteristiken, welche in diesem Projekt gemessen werden, langfristiger Natur sind, muss die Gesamtdauer des Projektes abgewartet werden, um Resultate zu evaluieren.

Die hier vorgestellten Projekte sind nur einige der Innovations- und Forschungsprojekte. Die Implementierung der Forschungsergebnisse wird durch Demonstrationsprojekte und Sortenversuche sowie weiteren Aktionen, die dem Wissenstransfer dienen, gewährleistet. Über den Bioaktionsplan PAN Bio 2025 wird zum Beispiel ein Netzwerk von Pilotbetrieben gefördert, in dem die neuen Erkenntnisse getestet und betriebliche Optimierungsansätze anderen Landwirten vorgestellt werden können. Es gibt seit diesem Jahr auf speziell auf das PAN Bio 2025 angepasste Projektaufrufe für Innovations- und Forschungsprojekte, aber auch für Anbau- und Demoversuche.

Projektaufrufe an Wissenschaftler

Nach einer ersten erfolgreichen Ausschreibung im Jahr 2021 haben das Ministerium für Landwirtschaft und der Fonds National de la Recherche (FNR) im Sommer 2022 einen zweiten Projektaufruf an Wissenschaftler ausgeschrieben.

Der Projektaufruf verfolgt das Ziel, eine nachhaltige und resiliente Landwirtschaft sowie zukunftsfähige Ernährungssysteme zu schaffen und fokussierte sich auf drei thematische Schwerpunkte:

• die Anpassung der luxemburgischen Landwirtschaft an den Klimawandel,

• die Anpassung lokaler landwirtschaftlicher Praktiken zur Abmilderung der Auswirkungen auf die Wasserressourcen und

• die Anpassung lokaler landwirtschaftlicher Praktiken, um die Auswirkungen auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemleistungen in Agrarökosystemen abzuschwächen.

Im Oktober 2022 erfolgte der Start beim Projekt ADAPT, nachdem es aufgrund eines ersten gemeinsamen Projektaufrufes zur Förderung angenommen wurde. Das Projekt ADAPT zielt darauf ab, Landwirte durch ein intelligentes Anbaumanagement zu unterstützen, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren und den Bodenkohlenstoff zu schützen. Des Weiteren wird die Resilienz der Bewirtschaftung unter Klimawandelbedingungen modelliert und simuliert. Dafür werden experimentelle Felder mit Landwirten zusammen bewirtschaftet und die Daten werden von dem wissenschaftlichen Team analysiert und zusammen mit der Landwirtschaftskammer für die Landwirtschaft aufbereitet. Projektleiterin ist die LIST-Wissenschaftlerin Kate Buckeridge.

Förderung solcher Projekte

Sowohl das aktuelle wie auch das zukünftige neue Agrargesetz sehen Finanzierungsinstrumente vor, um Innovation finanziell zu unterstützen:

• die Europäische Innovationspartnerschaft für landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit (EIP) (Artikel 40),

• eine allgemeine Forschungs-Beihilferegelung (Artikel 43),

• die Anbau- und Sortenversuche (Artikel 38)

Das Gesetz vom 27. Juni 2016 über die Förderung der nachhaltigen Entwicklung des ländlichen Raums sieht in den Artikeln 40 bis 43 Finanzhilfen für Forschungs- und Wissensverbreitungseinrich tungen vor, um Innovations- und Forschungsprojekte im Agrar- oder Weinsektor zu unterstützen. Die Beihilferegelung zielt auf die Durchführung von Projekten der angewandten Forschung ab, mit denen eine oder mehrere Lösungen für ein bestimmtes Problem oder eine bestimmte Herausforderung in diesem Bereich entwickelt werden sollen. Die aus diesen Forschungstätigkeiten resultierenden Erkenntnisse werden im Rahmen der Projekte in dem betreffenden Sektor verbreitet und es wird dabei ein spezielles Augenmerk auf die Wissensvermittlung der Forschungsergebnisse im landwirtschaftlichen Sektor gelegt.

Die EIP-Projekte hingegen sind Projekte, bei welchen sich Landwirte mit einer bestimmten Frage bzw. einem bestimmten Problem an die Wissenschaft wenden und diese zusammen zu dem Thema forschen, nach konkreten Lösungen suchen und an der Umsetzung der Projekte in der Praxis beteiligt sind.

In der neuen GAP-Periode (2023-2027) wird der Forschung und Innovation ein sehr hoher Stellenwert zugeschrieben und somit werden Forschung und Innovation zukünftig einen noch wichtigeren Beitrag zu einer modernen Landwirtschaft leisten.

(C.)

LIST Coordinates €5m Project to Develop Safer, More Sustainable Li-ion Batteries

LIST noted that the European Union (EU) aims to position itself at the forefront of the global battery industry by improving and transforming both industry operating methods and the rate of technology evolution. The Batteries Partnership (BATT4EU) initiative is working towards boosting European competitiveness in the sustainability and circularity of the entire battery value chain. This is a public-private partnership, established under Horizon Europe (the EU's key funding programme for research and innovation), between the European Commission and the Batteries European Partnership Association (BEPA), which comprises battery stakeholders within the European research community.

The initiative will, according to LIST, both directly and indirectly benefit cross-sectoral domains in which batteries are a key cornerstone of technology, for example e-mobility, power grids, alternative sources of energy, smart cities, drones, electronics and medical devices.

In this context, an international team led by LIST recently received €5 million in funding from the European Commission and a further €0.7 million from Switzerland to develop innovative tools and methods to investigate interfaces in Li-ion batteries.

The project, called OPINCHARGE, is coordinated by Dr Santhana Eswara, a Lead R&T Associate within the Materials Research and Technology department at LIST. The project brings together eight world-leading academic institutions, research and technology organisations and two businesses, with partners located across Europe. The project aims to develop advanced characterisation methods and tools to investigate solid-state interfaces in Li-ion batteries under operando or in-situ conditions at an unprecedented level of detail.

More specifically, within this collaboration, LIST will develop ion and electron beam-based prototype nanoanalytical instruments to perform operando and in-situ analyses of existing and future battery interfaces.

"We are very excited and are looking forward to launching the OPINCHARGE project to develop advanced methods to analyse battery interfaces during operation. These new methods will provide crucial insights that are needed to develop safe, durable and sustainable battery technologies of the future," said Dr Eswara.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/44328-list-coordinates-eur5m-project-to-develop-safer-more-sustainable-li-ion-batteries

Sorteninfoversammlung von Erfolg gekrönt

Trotz derweil noch immer winterlichen Temperaturen rückt die Frühjahrsaussaat so langsam näher. In diesem Zusammenhang fand nun kürzlich die Sorteninformationsversarmmlung für die Sommerkulturen statt. Zweimal jährlich von der Luxemburger Saatbaugenossenschaft organisiert, gehört dieses Treffen für viele Landwirte zu einem traditionellen Termin für die Vorbereitung der Aussaat. Die jüngste Edition war besonders gut besucht, sodass der Festsaal „A Guddesch" in Beringen noch mehr als sonst prall gefüllt war. In einem vielseitigen Programm konnten insgesamt acht verschiedene Themenbereiche behandelt werden. Angefangen bei den Kartoffeln, konnte lediglich die Sorte Goldmarie neu eingetragen werden, wie bereits im "Letzeburger Bauer" Nummer 4 angekündigt worden war. Beim Rückblick auf das Kulturjahr bestätigte sich: auch für die Kartoffeln war es ein trockenes Jahr. Michel Thielen erklärte stellvertretend für Simone Nilles, dies zeige sich in den Kartoffelversuchen vor allem daran, dass eine optimale Düngung keinen dementsprechenden Mehrertrag im Vergleich zu einer reduzierten Düngevariante liefern konnte, der Stickstoff also wegen Wassermangels schlicht nicht aufgenommen werden konnte. Zu den erschwerten klimatischen Bedingungen komme hinzu, dass im Kartoffelanbau jedes Jahr weniger Produkte für einen effektiven Pflanzenschutz zur Verfügung stehen. Vor November 2023 noch laufe die Zulassung für zwei Herbizide sowie ein Fungizid für die Alternaria-Bekämpfung aus. Ein weiterer Wirkstoff gegen den Pilzbefall von Alternaria sei lediglich ein Jahr länger zugelassen, bis Ende 2024, sodass weiterhin andere Lösungsansätze gefunden werden mussen.

Low-Input-Jahr in Bettendorf

Am Standort Bettendorf des LTA wurden 2022 Sortenversuche für Erbsen und Lupinen durchgeführt. Bei den Erbsen wurde keine neue Sorte eingetragen, weil die vielversprechendsten Sorten erst im ersten Versuchsjahr seien, wohingegen bei den Lupinen leider keine Auswertung der Versuche möglich gewesen sei wegen starker Beschädigung des Bestandes, so Serge Heuschling.

Wie bereits der Winterweizen, litt auch der Sommerweizen im vergangenen Jahr unter Gelbrost. Ein klarer Unterschied war zwischen den Standorten Bettendorf und Huldange zu erkennen. Während in Bettendort neben einem Herbizid lediglich ein Fungizid gegen den Gelbrost zurrt Einsatz kam; war in Huldange ein zweites Fungizid eingesetzt worden sowie zusätzlich ein Insektizid, um das Getreidehähnchen zu bekämpfen, welches den Bestand extrem befallen hatte. Zu einer Änderung der Sortenliste kam es beim Weizen nicht. Bei den Hafersorten hingegen gibt es mit Delfin eine interessante Neueintragung. Mit den Erträgen der Sommerhafer im allgemeinen konnte man sich durchaus sehr zufrieden zeigen. Diese lagen bei weit über 50 Dezitonnen pro Hektar und kratzten sogar teilweise an den 60. An den beiden Standorten Bettendorf und Watrange kam lediglich ein, beziehungsweise zwei Herbizide zum Einsatz, während nur auf dem Standort Wemperhardt Halmwuchsregler benutzt werden musste, also insgesamt eine wenig intensive Bestandesführung. Ähnliches zeigte sich bei der Sommergerste in Bettendorf, die nur ein Herbizid brauchte. In Hautbellain jedoch war der Pflanzenschutz deutlich intensiver mit zwei Fungiziden, zwei Halmwuchsreglern und einem Insektizid, womit auch vergleichsweise bessere Erträge erzielt werden konnten. Aus der Sortenliste wurde Klarinette gestrichen und Florence neu eingetragen. Nächstes Jahr könnte es hier interessant werden, sollten die zweijährig getesteten, vielversprechenden Sorten ihr Potenzial im dritten Jahr halten.

Nachfrage für alternative Sorten

Im biologischen Anbau wurden die Sommergetreidesorten vom IBLA getestet und die Resultate vorgestellt. Beim Sommerhafer gab es hier keine Veränderung auf der Sortenliste, jedoch wurde mit der Prüfung von Schwarzhafersorten begonnen, weil man merke, dass hier eine wachsende Nachfrage bestehe. Auch beim Sommerweizen gebe es eine stärkere Nachfrage seitens der Landwirte für begrannte Sorten, so dass die Prüfung dieser Sorten erweitert wurde, erklärte Mathieu Wolter. Trotzdem gibt es auch hier in diesem Jahr keine Veränderung auf der Liste. Mit RGT Planet gibt es bei der Sommergerste jedoch eine Neueintragung, die nach zwei Jahren sehr vielversprechende Relativerträge zeigt. Auch der Mais in den Versuchen der ASTA konnte dem Trockenstress letztes Jahr nicht entgehen. "Man sagt immer, der Mais kommt mit weniger Wasser aus, aber auch er braucht ein gewisses Minimum", so Philippe Thirifay von der Pflanzenbauabteilung. Große Unterschiede seien bei den Niederschlägen an den verschiedenen Standorten zu vermerken, welche auch die Erträge maßgeblich beeinflusst haben. Auf dem Pletschterhof und in Kehlen konnte man mit knapp 12 Tonnen Trockenmasseertrag pro Hektar rund 6 Tonnen weniger als beispielsweise in Platen ernten, wo es über 18 Tonnen waren. Auch sei in Kehlen quasi kein Kolben vorhanden gewesen, was schon sehr gravierend ist. Beim Energiegehalt gebe es aber klar einen Trend nach unten in den letzten Jahren, sodass man schon fast sagen könnte, dass in Zukunft die Mischrationen beim Energiegehalt durch die Zufuhr von Mais eher "gestreckt" würden. Ein Versuch mit Biostimulanzien wurde erstmalig angelegt. Ein Gesteinsmehl, welches mit dem Herbizid ausgebracht werden kann, soll bei niedrigen Düngeintensitäten die relative Differenz zu einer hohen Düngeintensität abschwächen. Eine Tendenz sei im vergangenen Jahr zu erkennen, so dass 2023 mehr Messpunkte angelegt werden sollen, um die Theorie statistisch zu belegen. Beim Grünland ist festzuhalten, dass das Jahr durch die Niederschläge im September teilweise gerettet werden konnte. Hierdurch konnten im Oktober nochmals 2 Tonnen Trockenmasse pro Hektar geerntet werden, was den Jahresertrag von 6 auf über 8 Tonnen hebt, was nicht mehr so weit vom Durchschnitt der letzten Jahre entfernt ist.

PSM-Verzicht weiterhin testen

Einen Rückblick auf die Anbauversuche bei Leguminosen und Sommergerste gaben die Verantwortlichen der Bettendorfer Demofelder von LTA und CPServices. Hinsichtlich der Leguminosen vermerkte Ronny Krier, dass die Blauen Lupinen deutlich schlechter abschnitten als die Weißen. Die Vermutung liegt nahe, dass ein Aufplatzen der Hülsen, wofür die Blauen Lupinen anfälliger sind, dafür verantwortlich ist. Bei der mechanischen Unkrautbekämpfung ist trotz technischen Problemen an der Kamera des Hackgeräts ein Vorteil dieser Variante gegenüber der Bekämpfung mit dem Striegel erkennbar. Beim Anbau der Sommergerste war in der mechanischen Unkrautbekämpfung ein leichter Vorteil der Kombination von Striegel und Hacke erkennbar. Dieser Versuch war darauf ausgelegt, den Verzicht vonchemischen Pflanzenschutzmitteln nach dem Modell der neuen Eco-Schemes zu testen. Dazu sei es jedoch nicht gekommen, weil das Anbaujahr auf den Demofeldern wie bereits bei den Sortenversuchen am Standort Bettendorf wenig intensiv in Sachen Pflanzenschutz gewesen sei, so Philippe Keipes. Auch beim integrierten Pflanzenschutz sei nur ein Herbizid zum Einsatz gekommen, sodass keine weiteren Differenzen festzustellen waren. Das Modell von kategorischem Verzicht soll jedoch auch weiterhin getestet werden. Ein kurzes Intermezzo lieferte Michael Eickermann vom LIST, der das neue Projekt ADAPT vorstellte. Dieses Projekt zielt darauf ab, durch neue Anbaumethoden mehr Kohlenstoff in Ackerböden zu speichern. Das Team des LIST stellte das neue Projekt bereits im "Lëtzebuerger Bauerekalenner 2023" vor, der weiterhin an den verschiedenen Verkaufsstellen und auf Anfrage beim Sekretariat der Bauernzentrale erhältlich ist.

(LB)

Centre d’innovation pour matériaux composites

La nouvelle structure développera des matériaux composites à très faible empreinte carbone et montrera leurs bénéfices à travers des applications concrètes pour les secteurs de l’automobile, du rail, de l’espace, de l’aéronautique et de la future mobilité aérienne urbaine. Les activités du SCMM répondront ainsi aux besoins futurs du marché des transports qui fait face à une transformation historique. L’initiative sera accompagnée par quatre acteurs majeurs du transport, Toyota, Airbus, Thales Alenia Space et Alstom, qui partageront leur vision respective des besoins technologiques des véhicules du futur.

La mission du LIST sera d’accélérer l’utilisation de matériaux biosourcés et/ou recyclables pour les pièces fonctionnelles ultralégères, et de mettre au point des processus industriels à faible empreinte carbone. Ces briques technologiques seront intégrées sous forme de démonstrateurs élaborés et construits avec l’implication d’industriels actifs dans les matériaux composites, membres du SCMM. Il pourra s’agir de panneaux intérieurs ou de carrosserie automobile, d’éléments de structure de véhicule, de coque de batterie, de réservoir d’hydrogène, pour citer quelques exemples.

Pour travailler avec le SCMM, les sous-traitants des grands groupes de l’automobile, de l’aéronautique, du rail ou de l’espace devront en être membre moyennant une cotisation annuelle. Ils auront ensuite accès aux résultats de l’ensemble des projets de recherche du SCMM et pourront acheter la propriété industrielle développée. Plusieurs entreprises luxembourgeoises et européennes vont ainsi rejoindre le SCMM.

Réduire la contamination des gaz

Les gaz utilisés dans le domaine des semi-conducteurs doivent être de la plus grande pureté. Le sujet intéresse particulièrement Rotarex, un des leaders mondiaux dans la production de vannes techniques pour ce secteur. Cette industrie est extrêmement attentive à éviter l’émission de microparticules induites par l’attaque physico-chimique des métaux par les gaz techniques. L’entreprise Rotarex basée à Lintgen souhaite développer en collaboration avec les équipes matériaux du LIST un revêtement innovant de protection de ces vannes. La société, qui a fêté son 100e anniversaire en 2022, souhaite pouvoir proposer une nouvelle solution à ses clients et, dans cette optique, a signé le 13 décembre dernier un contrat de collaboration avec le LIST. Cette convention prévoit un premier projet de deux ans durant lequel le LIST, fort d’une expertise de plus de 15 ans dans ce domaine, va travailler sur deux types de traitement de surfaces utilisant des technologies différentes. Le LIST livrera ensuite à Rotarex des valves traitées au moyen de ces deux nouveaux procédés afin que le fabricant puisse en tester les fonctionnalités et les performances d’usage. D’ici fin 2024, Rotarex aura donc identifié le traitement le plus efficace.

Découverte de matériaux innovants

Le développement des technologies de l'hydrogène représente une opportunité, tant au Luxembourg qu'à l'échelle européenne, pour accélérer la transition vers une société décarbonée. Depuis plusieurs années, le LIST met son expertise au service de plusieurs projets dans le domaine. Il collabore désormais avec le CEA au travers de la mise en place d’un partenariat avec le programme transversal matériaux du géant français qui souhaite évaluer le potentiel de ces technologies atmosphériques pour les grandes transitions : énergétique, numérique et technologies pour la santé.

La thématique de recherche du premier projet de collaboration baptisé « Atmosphère » est en lien avec les nouvelles énergies et en particulier la filière hydrogène. « Il s’agit de mettre au point, un revêtement barrière à la dégradation de certains composants. Il s’agit ici d’une solution complémentaire avec d’autres technologies hydrogène étudiées au LIST », précise Patrick Choquet, responsable du groupe Plasma Process Engineering au LIST. Le traitement de surface des composants réalisés dans les laboratoires du LIST à Belval sera ensuite évalué au sein du CEA. Il devrait être plus performant et moins coûteux que les alternatives existant sur le marché. L’évaluation de cette technologie plasma rentre dans le cadre d’un benchmark soutenu par le programme transversal matériaux du CEA dont l’une des priorités consiste en une veille technologique active sur les procédés émergents à fort potentiel d’industrialisation : nanomanufacturing, couches minces et impression 3D en particulier.

Partnership with LIST in the field of energy transition

The two entities work jointly on the R&D of innovative projects and services concerning energy efficiency improvement and the responsible use of resources, multiple energy efficiency optimization measures, heat recovery, and power generation from surplus heat. LIST, whose vocation is to transfer scientific and innovative solutions to economic and industrial stakeholders, has been bringing its expertise to ArcelorMittal for the past three years, centered around the concept of "the Forge", where ideas and possible project leads are developed and tested as part of ArcelorMittal's transition process towards circular and decarbonized steel production. The Heat2Power project was born on the basis of the latest technical report. Software based on mathematical optimization has been developed to select the optimal combination of several technologies to generate electricity from heat lost during the production process. This project is supported by the Fonds National de la Recherche.

« L’électromobilité fait partie de la solution »

Avec le développement constant de l’électromobilité et de nouvelles technologies en matière de connectivité, des opportunités s’ouvrent. Comment en tirer profit au Luxembourg ?

Il faut avant tout rappeler que le Luxembourg présente un certain nombre de caractéristiques spécifiques qui lui sont propres en matière de mobilité. En l’espace de 20 ans, ce sont 200.000 personnes supplémentaires qui se sont installées dans le pays. À ce nombre, il faut ajouter celui des travailleurs frontaliers qui rejoignent chaque jour le territoire luxembourgeois. Au vu de la taille réduite du pays, cette croissance assez unique en Europe pose des problèmes évidents en matière de mobilité, le plus important étant la congestion quasiment quotidienne, aux heures de pointe, des voies de circulation.

Quelles solutions peuvent aujourd’hui être apportées à ce problème majeur ?

Au Luxembourg, nous disposons d’ores et déjà d’un certain nombre de leviers qui peuvent être activés afin d’agir par rapport à la congestion. Nous constatons, par exemple, que le nombre d’occupants par véhicule, au Grand-Duché, ne s’élève en moyenne qu’à 1,2. En outre, de nombreux travailleurs disposent d’une voiture de société, ce qui ne les incite pas à recourir au partage de véhicule. Je crois qu’un travail important peut donc être mené sur le covoiturage. Nous constatons que les applications qui existent aujourd’hui ne permettent pas toujours de trouver une voiture à partager pour son trajet. Nous pouvons venir en support pour optimiser ces outils et les rendre plus efficaces et attractifs. Mais il faut une certaine masse critique pour que cela fonctionne, et une approche volontariste est donc nécessaire : il faut à la fois rendre les solutions technologiques plus performantes et les médiatiser.

La voiture autonome est de plus en plus évoquée. En quoi pourrait-elle permettre d’améliorer la circulation ? C’est un développement sur lequel nous travaillons également, mais par rapport auquel il faut se montrer patient. La technologie n’est pas encore arrivée à maturité. Mais il est déjà possible de se projeter dans quelques années. Des véhicules autonomes parfaitement fonctionnels pourraient tourner en continu, dans les villes et les campagnes, pour conduire les personnes là où elles doivent se rendre, ce qui réglerait notamment le problème du stationnement. Les différents véhicules seraient également interconnectés en permanence et sans latence, supprimant ainsi, par exemple, les phénomènes de circulation en accordéon sur l’autoroute et prévenant les accidents. Des développements sont également possibles pour rendre plus propre le transport de marchandises, notamment en recourant au platooning (la capacité de camions autonomes qui se suivent de très près sur l’autoroute, en « peloton », connectés entre eux via la 5G pour éviter les accidents, ndlr).

Nous sommes encore très dépendants du transport par camions thermiques pour notre approvisionnement. Comment limiter son impact ? Nous travaillons sur des projets permettant d’éviter que des camions entrent en ville, notamment lorsqu’ils livrent des marchandises sur des chantiers de construction. Aujourd’hui, le plus souvent, les camions se rendent directement sur le chantier et livrent l’ensemble des marchandises, même si elles ne doivent pas être utilisées immédiatement. Cela pose des problèmes environnementaux, mais aussi en termes de stockage puisque la place manque souvent sur les chantiers. Nous avons donc développé un projet qui vise à étudier l’efficacité d’un système de « centres de consolidation », implantés à l’entrée des villes et dans lesquels les camions viendraient livrer leurs marchandises. Celles-ci seraient ensuite conduites sur chantier quand elles sont nécessaires à la poursuite de la construction, dans des véhicules plus légers et plus propres.

En matière de transport de personnes, l’électromobilité a le vent en poupe, mais s’agit-il de la solution à tous nos problèmes ?

Je suis convaincu que la voiture électrique fait partie de la solution, mais je ne dirais pas qu’elle est l’unique solution, et ce pour différentes raisons. Inciter à l’utilisation de la voiture électrique requerrait de faire baisser les prix de vente, aujourd’hui inaccessibles à certaines personnes. Mais, en agissant de la sorte, on accentuerait la pression sur certaines ressources rares, nécessaires à la production de ces véhicules. Il faudrait sans doute produire moins de véhicules qu’aujourd’hui, mais faire en sorte de les utiliser plus – en les partageant, par exemple – et plus longtemps. Nous collaborons régulièrement avec des partenaires venus de Norvège, un pays pionnier en la matière, qui a multiplié les incitants en faveur de l’électromobilité. Mais certains de mes confrères norvégiens estiment que ce n’est qu’une demi-réussite. Alors qu’on ne comptait qu’une voiture par ménage dans le pays il y a 20 ans, il y en a aujourd’hui 1,5, et elles sont plus grosses qu’avant. Je ne pense pas qu’il soit souhaitable d’aller dans cette direction. L’avenir est bien plus à la diversification des moyens de transport et à des transports moins individuels.

Au-delà de la production de ces véhicules électriques, c’est aussi leur recharge qui pose question. Comment faire en sorte que le réseau suive ?

Les questions de l’électromobilité et de l’énergie sont en effet intimement liées. Par le passé, nous avons déjà conseillé un certain nombre d’acteurs sur l’implantation de bornes de charge publiques, afin de faire en sorte qu’elles soient les mieux positionnées possibles. Par ailleurs, pour s’assurer que le réseau puisse supporter la pression des nombreuses voitures électriques en charge, il est indispensable de continuer à le rendre intelligent. Pour y parvenir, nous travaillons avec le Liser et l’Uni pour développer un digital twin du Luxembourg. Ce dernier nous permettra de simuler une série de scénarios et d’étudier l’impact de chacune de ces possibilités. Nous pourrons ensuite conseiller les acteurs impliqués dans la gestion du réseau sur les investissements à réaliser. La voiture électrique, toutefois, n’est pas qu’une contrainte. Elle est aussi une opportunité, car une batterie actuelle moyenne (70 kW) peut contenir assez d’énergie pour alimenter une maison durant plusieurs jours. Elle pourrait ainsi servir d’unité de stockage, notamment pour l’électricité photovoltaïque, et échanger avec la maison quand c’est nécessaire. Pour que ce soit possible, le réseau et les véhicules doivent toutefois intégrer la technologie nécessaire, appelée V2G (vehicle to grid).

Si les infrastructures doivent être adaptées, le changement doit aussi se faire dans les mentalités. Comment agir sur ce facteur ?

Il est clair que si la simulation du réseau électrique et de ses évolutions est finalement assez mécanique et relativement simple à réaliser, le facteur humain et comportemental est, quant à lui, plus difficile à prévoir dans la mobilité de demain. À ce niveau, même si les mentalités ont déjà beaucoup évolué, je pense que c’est aussi aux pouvoirs publics de jouer leur rôle. Le financement de la pratique du covoiturage par les entreprises, voire par l’État, tel qu’envisagé ici au Luxembourg, est une initiative très originale et intéressante. La mise en place d’une série d’autres incitants, voire de limitations par rapport au fait de rouler seul, pourrait la compléter.

Le Luxembourg est-il en avance par rapport à ses voisins concernant la « nouvelle mobilité » ?

Nous sommes indéniablement bien positionnés, par rapport à certains voisins, sur des sujets comme le smart grid. Toutefois, il y a aussi beaucoup de choses venues de l’étranger dont nous pouvons nous inspirer, notamment en matière de mobility as a service. Le Luxembourg a certainement tous les atouts pour devenir un laboratoire de la mobilité de demain en Europe.

Quel est le dernier projet du List en matière de mobilité ?

Il y en a énormément, mais je peux citer le projet Combo, mené avec les CFL, qui vise à faire en sorte que des navettes autonomes communiquent mieux entre elles. Les partenariats font partie de notre ADN, et ce projet en est une nouvelle illustration.

QUENTIN DEUXANT

Innovations technologiques dans le secteur des transports

L’objectif est d’élaborer des processus industriels à faible empreinte carbone en utilisant des matériaux biosourcés ou recyclables pour développer des pièces fonctionnelles ultralégères.

Damien Lenoble, le directeur du département «Materials Research and Technology» au sein du LIST, nous a exposé la mission du centre d’innovation. «Le but est l’intégration des découvertes de nos laboratoires et de nos partenaires dans des démonstrateurs innovants de grande échelle et d’intérêts techniques, économiques et environnementaux.

Cette mission répond à la fois aux attentes du pays et aux compétences de notre institut. En effet, le gouvernement luxembourgeois a identifié le secteur des matériaux composites comme secteur stratégique à fort potentiel de diversification économique.

En outre, le LIST a développé une expertise dans les nouvelles chimies douces, les processus de fabrication et les mises en forme de ces matériaux singulièrement attractifs lorsque des structures complexes et allégées doivent être développées».

Efforts vers zéro émission nette

Cofinancé par le LIST, les Ministères de la Recherche et de l’Économie et les membres industriels, le programme a une durée initiale de quatre ans pour un budget de plus de 16 millions d’euros. Le centre d’innovation constitue une opportunité de rendre l’économie et la société plus durables.

Le réchauffement climatique est un des éléments qui a poussé le lancement de ce projet. Dans le cadre des efforts européens pour atteindre zéro émission nette en 2050, le gouvernement luxembourgeois soutient cette initiative et souhaite porter ses efforts sur le secteur des transports, qui représente le premier émetteur de gaz à effet de serre au Luxembourg. Les développements technologiques pour rendre les matériaux et les structures fonctionnels plus légers sont fondamentaux pour atteindre la neutralité climatique.

«Le secteur des transports fait face à des défis technologiques et environnementaux sans précédent: notamment l’électrification des véhicules légers, l’émergence des mobilités lourdes à hydrogène telles que les camions, les avions ou les trains dans les zones non électrifiées et la transformation à venir du transport et de la logistique urbaine par voies aériennes.

Avec des structures allégées au design novateur à partir de matériaux biosourcés ou recyclables, les composites sont attractifs pour accompagner la transformation radicale du secteur des transports vers une empreinte carbone plus maîtrisée», explique Lenoble.

Promoteurs industriels du projet

Le programme est soutenu par les acteurs majeurs du transport européen. «Nous sommes honorés d’avoir quatre sponsors de renommée internationale, actifs dans notre comité d’orientation: notamment Airbus, Alstom, Thales Alenia Space et Toyota. Ils nous permettent de prendre en considération les critères primordiaux des utilisateurs finaux dès la conception de nos démonstrateurs», indique Lenoble. Pour travailler avec le centre d’innovation, accéder aux résultats de recherche et utiliser la propriété industrielle développée, les sociétés intéressées doivent devenir membres et payer une cotisation annuelle.

Plusieurs entreprises luxembourgeoises et européennes vont rejoindre le centre d’innovation SCMMIC. «Nous sommes en discussion avec deux entreprises luxembourgeoises, une entreprise européenne et une multinationale qui souhaitent rejoindre, en tant que partenaires, le centre d’innovation», nous confie Lenoble.

Matériaux composites durables

Se retrouvant dans le marché de l’énergie, de la marine et de la défense, les matériaux composites résultent d’un assemblage entre plusieurs composants dont les propriétés se complètent.

Le centre d’innovation «se focalise sur les matériaux composites à matrice polymère qui présentent, en sus de leur légèreté, des propriétés mécaniques élevées tout en résistant à des usages en milieu extrême».

Fabriqués à partir de ressources recyclées et renouvelables, avec une empreinte carbone inférieure à celle des matériaux traditionnels, les matériaux composites ultralégers développés au sein du centre sont conçus dans une optique de durabilité.

«Les matériaux composites actuels à matrice polymère sont issus des dérivés du pétrole et difficilement recyclables. L’utilisation de matières premières biosourcées ou de matériaux secondaires est couplée à des solutions de désassemblage des matériaux hétérogènes dès la conception des structures composites afin d’abaisser l’empreinte carbone globale à des niveaux aujourd’hui inaccessibles.

Les pièces fonctionnelles, telles que des panneaux intérieurs recyclables pour l’aviation ou le rail, des panneaux de structure pour satellite, des réservoirs recyclables et sécurisés à véhicule hydrogène, sont définies avec les utilisateurs finaux et construites en collaboration avec les partenaires industriels du SCMMIC», révèle Lenoble.

Plateforme de fabrication

Le centre d’innovation aidera à appliquer les résultats de la recherche à l’économie réelle pour les secteurs de l’automobile, du rail, de l’espace, de l’aéronautique et de la future mobilité aérienne urbaine. Ses activités répondront aux besoins technologiques des véhicules du futur.

La plateforme de fabrication des matériaux composites est composée de trois laboratoires qui s’occupent du traitement des polymères, de la fabrication de composites structurels et de l’analyse thermique.

«Le SCMMIC fait appel à l’ensemble des expertises permettant une approche intégrée de l’analyse du cycle de vie du démonstrateur, depuis les matières premières jusqu’au recyclage en fin de vie. Ces expertises s’articulent autour de la synthèse de polymères innovants, notamment biobasés, de l’ingénierie des fibres d’origine naturelle et des interfaces réactives, ainsi que de la modélisation des matériaux et des structures», conclut Lenoble.

DEBORAH RIMI

Partenaires pour la transition énergétique qui avance

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et ArcelorMittal Luxembourg ont fait de belles avancées depuis le lancement de leur partenariat fin 2019.

Les deux entités avaient alors signé un accord de cinq ans pour travailler conjointement sur la recherche et le développement de projets et de services innovants dans les domaines de l’amélioration de l’efficacité énergétique et de l’utilisation responsable des ressources, de l’optimisation de multiples mesures d’efficacité énergétique, de récupération de chaleur et de production d’électricité à partir de chaleur excédentaire.

Le LIST, qui a pour vocation de transférer aux acteurs économiques et industriels des solutions scientifiques et innovantes, apporte depuis trois ans son savoir-faire à ArcelorMittal, articulé autour du concept de « la Forge », où sont développées et testées des idées et pistes de projets s’inscrivant dans le processus de transition d’ArcelorMittal vers la production d’acier circulaire et débarbonée.

Après analyse des besoins et opportunités pour diminuer les impacts environnementaux des installations sidérurgiques et l’augmentation de leur efficacité énergétique, des groupes de travail progressent sur les principales thématiques identifiées, à savoir :

La caractérisation détaillée, en termes de quantité et de température, de la chaleur excédentaire des processus de production,
La valorisation énergétique et matérielle des scories
La conversion de la chaleur excédentaire en électricité.

C‘est justement sur base de ce dernier rapport technique que le projet Heat2Power a vu le jour. Ce projet de recherche aborde la complexité de la conception des unités de production d’électricité à partir de chaleur résiduelle dans le secteur sidérurgique. Un logiciel s’appuyant sur l’optimisation mathématique a été développé pour permettre de sélectionner la combinaison optimale de plusieurs technologies de production d’électricité à partir de chaleur perdue au cours du processus de production. Ce projet a obtenu le soutien du Fonds National de la Recherche.

Le partenariat entre le LIST et ArcelorMittal Luxembourg s’inscrit dans la politique RSE* d’ArcelorMittal au Luxembourg et dans l’ambition du groupe de réduire de manière significative son empreinte carbone en Europe d’ici 2030, et d’atteindre la neutralité carbone en 2050 conformément à son engagement en faveur de l’Accord de Paris.

Dr. Thomas Kallstenius, Directeur Général du LIST déclare : « Le LIST est heureux de soutenir ArcelorMittal Luxembourg, et de collaborer dans le domaine de l’énergie avec cet acteur local économique clé depuis près de 10 ans. Nous sommes d’autant plus en phase que la durabilité est une des valeurs fondamentales du LIST et est pensée dès la phase de conceptions de nos projets. Je suis heureux des premiers résultats encourageants présentés aujourd’hui et tiens à féliciter les équipes impliquées ».

M. Roland Bastian, Directeur Général d’ArcelorMittal Luxembourg a souligné : « Grâce à ce partenariat, nous progressons dans le développement de solutions concrètes potentiellement déclinables dans l’ensemble du groupe ArcelorMittal. Nous agissons dans une démarche d’anticipation et de vision stratégique à long terme dans le domaine énergétique, qui dans le contexte actuel s’avère particulièrement importante. Disposer d’un partenaire comme le LIST est essentiel pour avancer dans ces domaines clés ».

Au cours des deux années à venir, les équipes du LIST et d’ArcelorMittal Luxembourg vont poursuivre leurs travaux en mettant notamment l’accent sur les sujets liés à la décarbonation de la production d’acier.

https://www.infogreen.lu/partenaires-pour-la-transition-energetique-qui-avance.html

Rotarex, LIST Partner on €1.7m Valve Coating Development Project

The agreement was signed in the presence of Dr Thomas Kallstenius, CEO of LIST, Dr Damien Lenoble, Director of Materials Research and Technology (MRT) department, Jean-Claude Schmitz, Chairman and CEO of Rotarex, Philippe Schmitz, Director and Deputy CEO of Rotarex, and other representatives of the two parties at the Rotarex headquarters in Lintgen.

During the presentation of the project to members of the press, a Rotarex representative explained that the ultra-high purity gas applications as in the case of speciality gases, semiconductors fabrication, electronics, etc, must maintain gas purity in the range of 1ppb (parts per billion). This demanding environment also in turn requires the valves to maintain their integrity, especially if the gases concerned are corrosive or are of highly reactive nature. Consequently, Rotarex and LIST came together to develop and test at least two different surface coating materials with four to five different ultra-high pure and/or corrosive speciality gases.

Under the agreement worth €1.7 million, LIST’s MRT department will engage its expertise in developing the coating material and test its reactivity with different gases under laboratory conditions. The project is initially planned for two years.

Speaking to Chronicle.lu, Dr Kallstenius said: “I think it is a fantastic collaboration. We have a long term engagement with Rotarex and it is one of the truly national champions in innovation. They are really in the forefront of the technology in their very specific niche of valves and they continue to be a world leader in this niche. Now looking forward, indeed we have European chip-fab [semiconductor chip fabrication] coming, so we try to enhance how we can produce and develop chips in Europe. And Luxembourg can truly play a role through technologies developed together with Rotarex, and this is a good example of that. From this perspective, if we can help Rotarex to continue being very successful in their respective domain, that is also our job as a research institute, and Rotarex is one of our key study partners”. Dr Kallstenius thanked Rotarex for its support and said he looked forward to this collaboration and the challenge of developing new coating materials with Rotarex.

Dr Lenoble added: “It is important for us to make sure that our research can be applied to concrete challenges, mainly driven by a priority of Luxembourg industries. That’s why we are very pleased to have such a collaboration with the national champion Rotarex. And clearly the ambition in moving into and growing in the semiconductor industry is something quite challenging in terms of the requirements to fulfil. Here we are happy that Rotarex have selected us to collaborate with us because it is also a recognition of the expertise that we have developed [for] more than ten years into the coatings technology. Of course we have developed coatings for different applications like anti-scratch, anti-bacterial, etc. But here we have a panoply of technologies and film materials that can be applied to a specific research challenge. We are extremely pleased about this recognition and collaboration”.

Philippe Schmitz and other representatives of Rotarex then gave a guided tour to the press and LIST representatives of the 15,000 m2 facility equipped with state-of-the-art machinery to produce valve and other specialised products. Rotarex employs about 1,000 people in Luxembourg and an additional 600 globally.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/43707-rotarex-list-partner-on-eur1-7m-valve-coating-development-project

La «planète 5G» prend forme

Les noms sont éloquents. «5G Cloud», «Micro 5G», «5G Emit», «5G Smart Water» ou encore «Lila 5G». Tous ont comme objectif de contribuer à développer la «planète 5G». Dans la liste, on retrouve d'ailleurs un projet baptisé «5G Planet».

Hier soir, les initiateurs de ces projets pilotes, soutenus par l'État, ont été mis à l'honneur au campus Geesseknäppchen. Avec le lancement, en 2018, de la stratégie 5G pour le Luxembourg (lire également ci-contre), un engagement a été pris par le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC) et «Digital Luxembourg» : «promouvoir et favoriser des solutions et des actions 5G à plusieurs niveaux». À cet effet, deux appels à projet ont été lancés, de 2019 à en 2021. En fin de compte, onze projets ont été retenus.

«Démystifier le sujet»

Le Premier ministre, Xavier Bettel, également en charge des Communications et des Médias, a tenu à saluer le «travail acharné» accompli par les initiateurs. «Votre énergie et votre engagement ont permis de donner vie à ces projets. Vous utilisez la 5G et la transformez en quelque chose qui compte pour la société. Cela a toujours été notre objectif», développe le chef du gouvernement. Car, finalement, la technologie 5G serait bien plus qu'une innovation en termes de télécommunication. «Nous avons toujours eu une vision plus large de ce que signifie la 5G pour le bien-être socio-économique à long terme du Luxembourg», clame Xavier Bettel.

Ce qui est intéressant parmi les onze projets retenus, c'est qu'ils touchent à deux domaines différents : d'abord, contribuer à mieux informer la population sur la 5G et, ensuite, trouver des nouvelles applications de cette technologie dans le domaine sociétal et économique (lire également ci-dessous).

Le Luxembourg Science Center et son projet interactif «5G and Microwaves» poursuit l'objectif de proposer des «informations qualitatives sur les ondes électromagnétiques». Une gamme d'outils scientifiques pour visualiser les bases de la communication sans fil doit permettre de «démystifier le sujet» et «combler le fossé entre les spécialistes et le grand public».

«Moins d'accidents, de meilleurs soins…»

À l'université du Luxembourg, une équipe travaille à «présenter les avantages de la 5G d'un point de vue scientifique et à dénoncer certaines des idées fausses liées à la technologie des systèmes d'antennes actives». Le projet «Safer» se concentre plus particulièrement sur «la démonstration que les niveaux de rayonnement (de la 5G) sont encore plus faibles par rapport aux systèmes traditionnels».

«Une société basée sur la 5G pourrait être une société avec moins d'accidents de la circulation, moins de ressources gaspillées, des temps de trajet plus courts, de meilleurs soins médicaux, une sécurité et un confort accrus à la maison… La liste est longue», développe le Premier ministre.

La majorité des projets pilotes soutenus par l'État arrivent à leur terme début 2023. Le Luxembourg Institute for Science & Technology (LIST), le centre interdisciplinaire en sciences numériques et technologie (SnT) de l'université du Luxembourg, le Luxembourg Science Center ainsi que des établissements hospitaliers (CHEM et HRS) et deux communes (Useldange et Waldbillig) ont été les premiers heureux élus.

Les résultats obtenus doivent désormais servir au SMC et à «Digital Luxembourg» à développer «une plateforme d'échange» à l'échelle nationale, où de «nouvelles initiatives innovantes et partenariats potentiels peuvent être déclenchés».

Tous connectés à la 5G d'ici à 2025 au Luxembourg

La stratégie nationale de déploiement de la 5G au Luxembourg, présentée par le gouvernement en 2018, s'inscrit dans le plan d'action de l'UE pour les réseaux de télécommunication de cinquième génération qui prévoit une couverture 5G de toutes les zones habitées en 2030, contre 14 % en 2021. Dans ce contexte, le Luxembourg figure dans le peloton de tête européen tandis qu'il est déjà l'un des pays les plus connectés d'Europe.

Quatre opérateurs se partagent le marché au Grand-Duché : Post, Orange, Proximus (Tango) et Luxembourg Online. Tous se sont engagés à assurer la couverture 5G du territoire à 90 % d'ici à 2025 et à verser des redevances à l'État pour un montant total de 41 millions d'euros sur une durée de 15 ans.

Quant aux inquiétudes face à la multiplication des antennes et aux émissions d'ondes électromagnétiques du rseau 5G, le Service des médias, des communications et du numérique, qui coordonne la mise en œuvre de la stratégie nationale au sein du ministère d'État, assure qu'au Luxembourg, le niveau d'émission des antennes est l'un des plus bas de l'UE.

Les projets pilotes en bref

Pour les drones

Depuis janvier 2021, les équipes de l'«Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust» (SnT) de l'université du Luxembourg travaillent sur le projet de recherche «Micro5G». Un travail de recherche industrielle est mené dans le but d'«acquérir de nouvelles compétences et connaissances liées au déploiement et au support des services de drones dans les applications 5G». L'objectif est de permettre aux exploitants de prolonger le temps de vol de drones en déplaçant de manière fiable des tâches de traitement complexes vers le réseau mobile du type 5G. En outre, les équipes du SnT se penchent sur des possibilités techniques pour consolider les données émises par plusieurs drones dans l'optique de créer un outil de guidage dynamique.

L'emploi de drones n'a cessé de croître ces dernières années. Ils sont notamment utilisés dans les domaines de la santé, de la logistique, des transports et de la sécurité publique.

Le projet de recherche «Micro5G» s'achèvera le 13 janvier 2023.

Pour les agriculteurs

«En raison du changement climatique, les zones agricoles sont confrontées à de nouvelles pressions, telles que des événements météorologiques critiques (sécheresses, inondations) et pour lesquels les agriculteurs ont besoin d'un suivi précis et en temps réel afin de gérer leurs exploitations», écrit le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) en introduction de son projet «Lux5GCloud». Partant du constat que les zones agricoles sont rarement dotées d'une bonne connectivité, une approche combinée a été choisie par les chercheurs pour tirer à la fois parti de la connectivité 5G et de technologies avancées, telles que les satellites de communication, afin d'«ouvrir la voie à une agriculture intelligente».

Une base de données «innovante et sécurisée», reposant sur de nouveaux algorithmes développés par le LIST, doit permettre de réaliser un «suivi précis des problèmes d'humidité des sols, une condition préalable à la gestion de l'adaptation à la sécheresse et à la résilience des écosystèmes».

Pour la mobilité

La technologie 5G est considérée comme un «candidat clé» pour assurer une meilleure gestion des feux de circulation, la prévention des incidents routiers, la coopération entre véhicules et le développement de fonctions autonomes. «Le déploiement d'un système de transport intelligent ou d'une application de mobilité connectée, nécessite de s'appuyer sur des architectures réseau qui peuvent impliquer une ou plusieurs technologies de communication réseau, avec des architectures et des capacités différentes selon les situations», résume le LIST.

Le projet «5G-PLANET» a pour principal objectif de «partager l'expérience du LIST en matière de planification et de conception de nouveaux réseaux 5G en prenant le Luxembourg comme exemple pratique». Les applications de mobilité connectée et les systèmes de transport intelligents, qui font partie des «utilisations les plus prometteuses» de la 5G, sont plus particulièrement ciblées. Une mise en œuvre avancée va néanmoins encore durer quelques années.

Pour la santé

Le Centre hospitalier Émile-Mayrisch (CHEM) figure, au côté des Hôpitaux Robert-Schuman (HRS), parmi les précurseurs choisis pour l'application de la technologie 5G dans le secteur de la santé. À l'automne 2021, le CHEM a lancé à l'hôpital de Dudelange la phase test du projet «LILA 5G» (Living Lab 5G), visant à «améliorer le parcours hospitalier du patient».

«Dans un environnement réel, la technologie 5G sera évaluée dans deux cas d'application précis sur le site de Dudelange : en premier lieu, l'accès fiable et rapide des soignants aux données médicales grâce à un réseau efficace et intégré, et en deuxième lieu, l'amélioration de la communication via visioconférence», relate le CHEM sur son site internet. Il est notamment renvoyé vers le besoin pour les médecins et le personnel soignant d'avoir un «accès sécurisé, fiable, en temps réel et à haut débit à un grand nombre de données médicales» afin de garantir une prise en charge de qualité du patient.

Le projet doit être évalué en 2023.

Pour les communes

Useldange est décidée à se positionner comme commune phare en matière de digitalisation. Parmi les projets d'envergure figure le recours à la technologie 5G, combinée à l'interconnexion entre l'internet des objets (IOT), pour mieux gérer la distribution et la consommation d'eau.

À la base du projet «5G Smart Water Éislek» se trouve le remplacement des compteurs d'eau des foyers de la commune par des compteurs intelligents. Ils captent plusieurs paramètres tels que la qualité de l'eau, la température, la pression et la consommation. «Ces nouveaux compteurs permettront une gestion aisée, sécurisée et centralisée des données. Les habitants de la commune auront par ailleurs la possibilité de surveiller en temps réel leur consommation d'eau sur le site internet de la commune», résume le site du ministère de la Digitalisation. Grâce à l'implémentation de réseaux intelligents et la collecte des données en temps réel, il est notamment espéré de réduire d'éventuelles fuites d'eau potable.

David Marques

Project Alpha workshop showcases research in alternative investments

The project, which began in January 2019, brought together an international project team from the University of Luxembourg, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), the University of Illinois at Urbana-Champaign and Stanford University with principal investigator Prof. Kräussl. Members included Ankit Arora (LIST), Denitsa Stefanova, Kalle Rinne, Joshua Rauh (Stanford), and Joshua Pollet (Illinois).

Making sense of risks and returns

The project sought to provide a unified framework to analyse the risk and return profile of alternative investment vehicles using market-based estimates. Researchers structured their work around three main themes. Firstly, investigating a potential channel for identifying skill in the hedge fund industry through a signalling mechanism. Secondly, exploring the role of venture capital in the reallocation of liquidity in the economy and the extent to which venture capital partnerships represent a counter-cyclical investor, providing capital in market downturns when liquidity is scarce. And thirdly, addressing the role of public-private partnerships in the efficient allocation of capital through alternative asset classes.

The workshop, attended by around 80 participants from both academic and industry backgrounds, began with three keynote presentations on topics especially relevant to finance professionals, including “Institutional Investments in Infrastructure” (Joshua Rauh, Stanford University), “Limited Partners vs. Unlimited Machines” (Ludovic Phalippou, Oxford University) and “Alternative Investments with Self-Organizing Maps” (Paul Wilmott, Wilmott Associates).

Highlighting how alternative investments can finance evolving energy demands

The morning finished with a panel discussion, “Financing Energy – The Role of Alternative Investments" moderated by Prof. Kräussl and featuring speakers Barbara Boos (EIF), Barbara Weber (B Capital Partners), Joshua Rauh (Stanford University) and Niccolo Polli (HSBC). After moderator Prof. Kräussl set the stage with a series of assertions (energy is expensive, energy supply is not sufficient to meet demand, high energy prices contribute to rising inflation, the geopolitical outlook is not pretty, climate change is real, we care about the climate, we also care about energy prices and inflation), the panelists addressed three core questions:

In which sources of energy should we be investing to meet the energy demand?
Who is going to pay for the energy investments and where is the capital coming from?
Is there a need for more regulation?

Project ALPHA’s contribution to academia and beyond

Wrapping up the conference, academic researchers in finance presented their papers, including four papers written within the ALPHA project by its team members: Joshua Rauh on “Institutional Investors and Infrastructure Investing”; Denitsa Stefanova - on “Signaling or Marketing? The Role of DCMs in Closed-End Funds”; Kalle Rinne on “Does Family Matter? Venture Capital Cross-fund Cash Flows”; and Ankit Arora on “Venture Capital and ESG - Integration and Challenges”. The other papers presented included Florian Weigert’s “Unobserved Performance of Hedge Funds" (University of Neuchâtel), Juha Joenväärä’s “Hedge Funds Performance Persistence in Real-Time” (Aalto University) and Remco Zwinkels’ “Risk, Return, and Sentiment in a Virtual Asset Market” (VU Amsterdam).

This successful final workshop served as a showcase for the ALPHA project’s excellent outcomes. Thanks to support from the Luxembourg National Research Fund, the project generated key academic findings, many of them published as papers in top journals such as The Review of Financial Studies, numerous presentations at conferences including with the National Bureau of Economic Research (NBER), strengthened academic exchanges between Luxembourg and Stanford, tightening of research collaborations, and strong dissemination of relevant research findings directly to the industry.

https://wwwfr.uni.lu/fdef/actualites/project_alpha_workshop_showcases_research_in_alternative_investments

Researchers, politicians call for attention to soil health

“Soil is a living system,” said Professor Mark Kibblewhite of Cranfield University.

Indeed, a tablespoon of soil contains more living organisms than our planet contains human beings. And the extreme degradation of soil worldwide--with estimates that 2bn people suffer from a lack of micronutrients as a consequence--is why the UN’s Food and Agriculture Organisation has made today, 5 December, World Soil Day.

Last year, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) held a soil sustainability workshop to commemorate the day and to discuss soil health in the grand duchy. The second iteration of the event took place on Friday.

“The soil system,” Kibblewhite went on, at the workshop, “is a biological engine.”

The workshop represented a summit of researchers and politicians who addressed how to assess and maintain that engine--i.e., how to preserve and increase the amount of organic carbon found in soil, what to do with the eight megatons of soil excavated in Luxembourg every year, which metrics best determine soil health, etc.

What is clear is that soil is increasingly on the radar among both scientific communities and the general public, with the European Commission’s soil protection law slated for adoption in 2023 (putting soil on a legal par with air and water). “The way we treat [soils], they are more and more exposed to pressure and threatened by degradations,” commented agriculture minister Claude Haagen. “And it is one of the missions of public administration to support and initiate knowledge-based solutions for [these] issues.”

“I think this has captured the world’s attention,” added Claudia Hitaj, advisor at the ministry of environment, climate and sustainable development and former LIST researcher: “the role that soil plays both in adaptation to and mitigation of climate change.”

The benefits of organic carbon

If soil is an engine, then carbon is its fuel. This was another point made by Kibblewhite.

Putting carbon into soil has several benefits. Besides increasing crop yields by fighting soil degradation--the European Commission estimates that as much as 70% of the soil in Europe is unhealthy--soil-organic carbon can help mitigate climate change and drought.

“Healthy soils are a powerful carbon sink,” explained Hitaj. “Soil is the largest terrestrial store of carbon.”

As for crop yields, according to the UN up to 58% more food could be produced through sustainable soil management.

But how can soils actually be revitalised? A myriad of tactics were discussed at the LIST event, each with drawbacks: some methods will take decades to see hearty results, others will be costly, still others will incur risks. For instance, one must be careful when treating arable land with manure, since this substance could contain contaminants like traces of antibiotics.

One actionable suggestion, made by Kibblewhite, was merely to pay attention to the potential of each piece of land. Not every plot is the same, he stressed; if we can start using land in a way that matches its capacities and capabilities, that would already be a big help. On a policy level, this is likely to require incentives for farmers.

Excavated soil

Eight megatons of soil are excavated in Luxembourg every year and, unfortunately, there’s nowhere to put it all. The country’s landfills and quarries are too few and small to handle the load, which means that much of this soil--which comes largely from construction projects--is exported. In raw terms, this means that soil-laden trucks drive to Germany, France and Belgium every day, adding to traffic congestion, burning fuel, making noise, etc.

Dr Benedetto Rugani, senior LIST researcher, is part of a team tackling this exact problem. “As part of our project,” he explained to Delano, “we have identified the potential of keeping [this soil] inside the territory of Luxembourg.”

“This material could easily be reused in Luxembourg,” he went on. “For example: for landscape valorisation, recreational areas, parks, planting new trees, new green areas.”

These would be nature-based solutions, Rugani explained, or solutions that are inspired and supported by nature. “There is a big push at the moment in Europe, and worldwide, to use this nature-based solution concept to revalorise the landscape and produce more ecosystem services for the wellbeing of citizens.”

A soil society of Luxembourg?

A final question raised at the workshop was whether a soil society should be formally inaugurated in Luxembourg. Rugani, after stipulating that he sees himself as being outside this conversation, weighed in: “The best process is to put different stakeholders together--always--in an equilibrated way, so everyone can, and with the right weight, provide input in the discussion. If this society is built on these pillars, then I think it’s a good idea.”

Jeff Palms

https://delano.lu/article/researchers-politicians-call-f

LIST supports eco-innovative surface treatment processes for accelerated discovery of materials for major transitions

The development of hydrogen technologies represents an opportunity, both in Luxembourg and on a European scale, to accelerate the transition towards a low-carbon society. For several years, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) has been putting its expertise at the service of several projects in this field. It is now collaborating with the CEA through the establishment of a partnership with the French giant's transversal materials programme, which is intended to evaluate the potential of these atmospheric technologies for the major transitions: energy, digital and health technologies.

The research theme of the first collaborative project, called "Atmosphere", is related to new energies and in particular the hydrogen sector. “The aim is to develop a barrier coating to prevent the degradation of certain components. This is a complementary solution to other hydrogen technologies studied at LIST,” explains Patrick Choquet, Head of the Plasma Process Engineering Group at LIST.

The surface treatment of the components produced in the LIST laboratories at Belval will then be evaluated at the CEA. It should be more efficient and less expensive than the alternatives available on the market.

The evaluation of this plasma technology is part of a benchmark supported by the CEA's transversal materials programme, one of its priorities being an active technological watch for emerging processes with a high potential for industrialisation; nanomanufacturing, thin films and 3D printing in particular.

Other application avenues for this promising technology in terms of sobriety could be the subject of new collaborative projects between LIST and the CEA, in particular in the field of the accelerated development of coatings against corrosion or surface treatment solutions for medical devices.

In particular, with the CNRS, the CEA's transversal materials programme is co-piloting the French national DIADEM programme on accelerated materials discovery in the context of France 2030.

“We are delighted that a centre such as the CEA is calling on our expertise in functional coatings. This new project in the field of hydrogen completes the LIST strategy which, on the one hand, helps to deploy more efficient hydrogen technologies in the medium term and, on the other, to invent the second-generation technologies that are essential for a massive post-2030 market,” adds Damien Lenoble, Director of the Materials Research and Technology Department at LIST.

https://www.corporatenews.lu/en/archives-shortcut/archives/article/2022/11/list-supports-eco-innovative-surface-treatment-processes-for-accelerated-discovery-of-materials-for-major-transitions

Eine Million gefährdete Arten

Der Klimawandel ist ein viel besprochenes Thema. Doch darüber hinaus ist die biologische Vielfalt, also die Biodiversität, bedroht. Wie beurteilen Sie die aktuelle Situation weltweit?

Sie ist schlecht und wird schlechter. Aber es ist leider ein Thema, das in der Öffentlichkeit nicht so diskutiert wird wie der Klimawandel. In einer globalen Studie, einer Meta-Analyse, haben wir gerade versucht darzulegen, wie die Situation ist.

Eine Meta-Analyse bedeutet, dass Sie bereits vorhandene Studien gemeinsam ausgewertet haben, um ein aussagekräftigeres Ergebnis zu bekommen?

Genau, wir haben versucht herauszufinden, welche die wichtigsten Ursachen für den Verlust von Biodiversität sind. Das wären die Veränderung der Nutzung von Land, die Ausbeutung von natürlichen Ressourcen, der Klimawandel, die generelle Verschmutzung von Luft, Wasser und Land und invasive Arten. Diese fünf üben einen enormen Druck auf die biologische Vielfalt aus, wobei wir herausgefunden haben, dass die veränderte Landnutzung und die Ausbeutung der natürlichen Ressourcen die beiden Hauptfaktoren sind. Danach kommen dann der Klimawandel und die Verschmutzung in etwa zu gleichen Teilen.

Das heißt aber, dass Klimawandel und Verlust der Biodiversität zusammenhängen?

Wahrscheinlich wird der Einfluss des Klimawandels zunehmen, weil die Folgen des Klimawandels immer größer werden. Aber, um noch einmal darauf hinzuweisen: Im Moment ist nicht der Klimawandel die Hauptursache für den Verlust der biologischen Vielfalt. Es ist die Art, wie wir das Land nutzen und mit unseren Ressourcen umgehen, wie wir Landwirtschaft und Fischfang betreiben, dass Wälder abgeholzt werden und natürliche Lebensräume von Tieren verschwinden.

Aber sind einige dieser Ursachen nicht auch mitverantwortlich für den Klimawandel?

Es hängt natürlich miteinander zusammen. Deshalb sollten wir uns nicht auf eine Sache konzentrieren, sondern auf alle. Wir können uns nicht nur um den Klimawandel kümmern, sondern auch um die Biodiversität. Sie ist für das Wohlergehen und auch das Weiterleben von uns Menschen existenziell. Deshalb dürfen wir die beiden Themen nicht isoliert betrachten. Jetzt war gerade die UN-Klimakonferenz, und nächsten Monat wird eine ähnliche Konferenz zum Thema Biodiversität in Montreal stattfinden. Im Moment sind die beiden Gebiete noch nicht ausreichend verbunden. Aber in Zukunft sollten Synergien entstehen und gegenseitige Absprachen erfolgen.

Können die Ziele dieser beiden internationalen Abkommen auch kollidieren?

Ein Beispiel dafür ist Biotreibstoff. Um die Pflanzen anzubauen, die man zur Herstellung braucht, werden Regenwälder oder natürliche Ökosysteme genutzt. Da gibt es einen direkten Einfluss auf die Biodiversität. Je mehr Biotreibstoff hergestellt werden muss, desto mehr Flächen müssen dafür benutzt werden und natürliche Lebensräume verschwinden. Das ist ein typischer Interessenkonflikt. Meiner Meinung nach ist es deshalb sehr wichtig, die Maßnahmen gegen den Klimawandel und die für den Erhalt der Biodiversität miteinander zu verschmelzen. Damit könnte man auch verhindern, dass der Klimawandel den Verlust der Biodiversität mit voranschiebt. Zudem gibt es naturbasierte Lösungsansätze, die sowohl dem Klimawandel entgegenwirken als auch die Biodiversität fördern. Ein gutes Beispiel ist die Agroforstwirtschaft, die Land- und Forstwirtschaft kombiniert. Aber natürlich können diese Lösungen den Übergang zu nachhaltigerem Konsum und Produktion nicht ersetzen.

Aber nochmal: Wie schlimm ist die Situation? Gibt es Zahlen?

Eine Million Arten, Lebewesen und Pflanzen, gelten als gefährdet, das ist ein Achtel aller Arten auf der Erde. Also eine von acht Arten ist bedroht. Wenn wir die Wirbeltiere betrachten, vor allem in Zentral- und Südamerika, sehen wir, dass der Bestand stark abgenommen hat. Damit meine ich die Anzahl der Tiere insgesamt. In den vergangenen 50 Jahren hat sich der Bestand dort um 95 Prozent verringert.

Warum ist die biologische Vielfalt so wichtig? Und wie gefährlich wäre ein Verlust der Biodiversität für uns?

Ein gesundes Ökosystem versorgt die menschliche Gesellschaft mit Essen, mit Material, mit allem, was wir brauchen. Das Problem ist nicht eine Art, die ausstirbt oder vom Aussterben bedroht ist. Das ist vielleicht ein ethisches Problem, dass wir schuld sind daran, dass andere Lebewesen aussterben. Das Problem ist, dass ein Ökosystem so funktioniert, dass jede einzelne Art in dem System eine bestimmte Rolle hat, auch wenn diese Rolle für Menschen vielleicht nicht wichtig sein mag. Für die Funktionalität eines Ökosystems ist jede Art wichtig. Entfernt man ein Puzzlestückchen, ist ein Teil des Systems nicht mehr funktionstüchtig, dann sieht man das ganze Bild nicht mehr.

Das verständlichste Beispiel ist doch das Bestäuben der Pflanzen durch die Bienen, oder? Wenn es keine Bienen mehr gibt, findet keine Bestäubung mehr statt.

Aber Honigbienen sind nicht die einzigen Insekten, die für die Bestäubung sorgen. Es gibt auch wilde Bienen, die genauso wichtig sind überall auf der Erde. Fehlen diese Bestäuber, bricht ein ganzes System zusammen. Wenn eine Art vorhanden ist, hat sie auch eine bestimmte Rolle im Ökosystem, ansonsten wäre sie nicht da. Werden diese Systeme gestört, ist das gesamte Leben auf der Erde bedroht, inklusive das menschliche Leben.

Wie sieht Ihre Arbeit hier in Luxemburg aus? Forschen Sie im Land?

Ja, wir haben unterschiedliche Projekte, bei denen wir vor allem Messungen und Beobachtungen in Bezug auf unterschiedliche Arten machen. Da arbeiten wir zusammen mit den Umwelt-, Klima- und Nachhaltigkeitsministerien sowie der Naturverwaltung und dem Wasserwirtschaftsamt. Unser Fokus liegt dabei auf den geschützten Arten, die durch europäische Direktiven geschützt sind und überwacht werden müssen. Außerdem kontrollieren wir die Verbreitung invasiver Arten und seit einigen Jahren auch die wildlebenden Bestäuber, also wilde Bienen und andere Insekten, die für die Bestäubung von Pflanzen verantwortlich sind.

Wenn Sie überwachen sagen, wie muss man sich das vorstellen?

Wir haben unterschiedliche Möglichkeiten. Wobei die alle standardisiert sind. Es gibt sehr strikte Prozeduren, die man dabei einhalten muss, damit die gesammelten Daten standortübergreifend und über Jahre vergleichbar sind. Wir arbeiten mit vielen Kollegen in ganz Europa zusammen und brauchen dafür natürlich diese Standards. Wir nutzen auch Kameras und Kamerafallen, zum Beispiel für die Wildkatzen in Luxemburg. Und mit dem Fonds National de la Recherche, FNR, haben wir ein Projekt, um Kamerafallen für Amphibien, also unter Wasser, zu entwickeln.

Sie stellen Ihre eigenen Geräte her?

Beim LIST wird nicht nur Forschung betrieben, wir entwickeln auch die Werkzeuge für unsere Forschung. Wir haben somit ein breites Feld für unsere Untersuchungen, was aber gut ist, da unser Forschungsfeld auch sehr divers ist.

Forschung ist sehr zeitaufwendig. Man muss geduldig und sehr genau sein und alles mehrfach kontrollieren, um den internationalen Standards zu genügen. Ist das manchmal frustrierend, wenn man sieht, wie einem die Zeit davonrennt und inzwischen Tier- und Pflanzenarten aussterben?

Ich versuche das normalerweise auszublenden für meine eigene mentale Gesundheit. Aber es ist wahr: Es ist deprimierend zu sehen, wie sich die Situation immer weiter verschlechtert. Aber unsere Rolle ist es, das zu dokumentieren, zu zeigen und mögliche Lösungen für die Probleme zu finden.

Lösungen zu finden und diese dann auch durchzusetzen sind aber zwei verschiedene Dinge, oder?

Darüber haben wir leider nicht die Kontrolle. Es kommt vor, dass wir Lösungen präsentieren, die unserer Meinung nach einfach zu realisieren wären, die dann aber nicht übernommen werden.

Welche Teile der Natur sind am meisten betroffen vom Artensterben?

Bei Biodiversität geht es nicht nur um das Artensterben, wenn wir über biologische Vielfalt reden, meinen wir auch genetische Vielfalt innerhalb der Arten. Für eine gesunde Population brauchen wir genetische Vielfalt. Es gibt unterschiedliche Aspekte innerhalb der Biodiversität, die genetische Vielfalt innerhalb einer Art ist die unterste Ebene. Die Vielfalt der Arten ist eine andere. Nicht jeder Aspekt ist auf die gleiche Weise bedroht. Für das Meer und die Meeresbewohner beispielsweise spielen der Klimawandel und die Fischerei eine übergeordnete Rolle, weil einerseits die Wassertemperaturen steigen, was für Korallen und Fische nicht gut ist. Andererseits wird nicht nur zu viel gefischt, sondern es sterben nach wie vor viele Arten als unerwünschter Beifang.

Was kann jeder tun?

Biodiversität im eigenen Garten fördern zum Beispiel. Und darauf aufpassen, was man konsumiert. Vor allem im Hinblick auf Essen, Material und Energie. Das ist das Allerwichtigste, im täglichen Leben auf diese Dinge zu achten, auch wo Produkte, die man kauft, hergestellt wurden. Das ist natürlich ein schmerzvoller Prozess, weil man lernen muss zu verzichten.

Die Ergebnisse der Metastudie, an der Nicolas Titeux beteiligt war, wurde letze Woche veröffentlicht. Sie ist abrufbar unter: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm9982

Heike Bucher

Bridging the digital divide

Digital services have become an essential component not only of business operations, but also of our daily lives. Digital connectivity and digital skills are crucial for virtually everyone. However, the ease of access to these features is not the same everywhere.

Maria Rita Palattella at LIST manages a major project with Horizon Europe funding“Rural areas in many places across Europe are still disadvantaged,” says Maria Rita Palattella, Senior Researcher at the Environmental Research and Innovation department (ERIN) of the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). “Deploying digital networks in these regions is often costly, and telecommunications operators are not very interested in investing when the population is scarce and they will have few clients. But without connectivity, rural communities cannot use the digital solutions that are necessary for exploiting new business opportunities or for having access to new services. There is a clear need to bridge this digital divide.”

Reliable, secure digital connectivity

In order to provide practical solutions to this challenge, Dr Palattella and her partners have applied for Horizon Europe funding for the COMMECT project, the global aim of which is to provide quality, reliable and secure digital access to rural and remote areas. The intention is to integrate non-terrestrial networks provided by satellites and drones with terrestrial cellular XG networks and low-cost internet of things (IoT) solutions.

“Our first objective is to empower rural communities and train them on how to use digital technologies,” Dr Palattella explains. “We will also develop new business models based on the proposed digital technologies that will make rural communities more competitive and able to generate new revenues.”

Identifying the most efficient and cost-effective solutions for providing digital connectivity to rural areas is a very complex process for decision makers. One of the main outcomes of COMMECT will therefore be a decision-making support tool that will help them select the best solution considering the available network, the costs and the social, economic and environmental impact. “Taking the environmental aspects and the mitigation of climate change effects into account is crucial for these communities to be more sustainable and resilient. We want to point decision makers towards green solutions that do not pollute or generate additional CO2 emissions, and encourage the use of renewable energy.”

Creating a competitive consortium

Competition for Horizon Europe funding is fierce, and when preparing the project, Dr Palattella knew that to stand a chance, she needed to put together a strong interdisciplinary partnership of organisations from different parts of Europe. “A few years ago, I worked on a project proposal on a smart connectivity platform for the previous EU funding programme, Horizon 2020, together with several of these organisations. Despite a positive evaluation, the proposal was not retained for funding. I still believed in the idea and decided to take it further and develop a new approach that could be submitted to a Horizon Europe call on smart XG, last-mile and edge solutions for remote farming, forestry and rural areas. However, I needed to look for additional partners, in particular those representing rural communities such as farmer advisors, representatives of the Ministry of Agriculture and municipalities, in order to meet the requirements of this specific call.”

In order to identify the right organisations, she worked together with Rébecca Damotte, Advisor – European R&D and Innovation Support at Luxinnovation. “Rébecca did a thorough analysis of organisations involved in the portfolio of projects that anticipated this call and helped me identify 2-3 key partners that would make the consortium and proposal stronger,” Dr Palattella recalls.

The final partnership includes 12 partners from EU countries and 8 from associated countries, namely Turkey, Norway and Serbia. In addition to LIST, three other Luxembourg organisations participate: satellite connectivity provider SES, Luxsense, which collects space data via drones, and the Institute fir biologesh Landwirtschaft an Agrarkultur Luxembourg (IBLA), a farmer advisory and competence centre that connects the project with farmers.

“Developing solutions in close cooperation with the end users is a priority,” Dr Palattella points out. “In order to achieve this, we have designed five ‘living labs’ focusing on viticulture (Luxembourg), foresting (Norway), livestock transportation (Denmark), olive farming (Turkey) and sustainable agriculture in protected areas (Serbia). We will use the living labs to work directly with the people who will benefit from our solutions.”

A learning experience

The European Commission has awarded €5 million of Horizon Europe funding to the three-year COMMECT project. Dr Palattella has previously coordinated both national and international research projects, but this is her first experience as the coordinator of a major European project.

“It is a challenge, but also an excellent learning opportunity,” she says. “I greatly enjoy working with the other partners as I’m constantly learning from them, but it is of course not always easy to get 20 partners to agree or to find compromises that everyone can accept. However, the most important factor is that all partners are interested in this new way of thinking about digital connectivity. Having to consider a great number of aspects at the same time, in particular the socio-economic and environmental impact, makes the process challenging but also interesting.”

She identifies the collaboration with Luxinnovation as an important success factor. “Preparing the proposal took 6 months. As the Luxinnovation team knew my field of interest, they shared the draft work programme where the relevant call was outlined. This allowed me to start early with finding the right idea and looking for the right partners. The mapping of previous projects also gave me insight into findings that I should include into my proposal. This clearly added weight to the proposal and contributed to the positive evaluation. Finally, Rébecca and I made sure that the proposal ticked all the essential boxes before the submission.”

Dr Palattella will stay in contact with Luxinnovation during the implementation phase of her project. “The National Contact Point team for Horizon Europe keeps me informed about other projects with which we can find synergies and collaboration opportunities. I’m also looking for new project ideas, so it is interesting to be kept up to date about forthcoming opportunities. Our collaboration on COMMECT worked very well, so I will for sure continue in the same way in the future.”

https://www.luxinnovation.lu/news/bridging-the-digital-divide/

Réduire les pressions humaines sur la biodiversité en péril

En 2019, le rapport de la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES) estimait qu’environ 1 million d’espèces animales comme végétales étaient menacées d’extinction.

Un constat historique et alarmant établi par plus de 145 experts à travers le monde et dont Nicolas Titeux faisait partie avant de rejoindre le LIST en tant que responsable de l’Observatoire du Climat, de l’Environnement et de la Biodiversité.

Comment enrayer ce déclin vertigineux de la biodiversité ? Basés sur une méta-analyse de plus de 45 000 études scientifiques, les résultats sans précédent de Nicolas et de ses collègues publiés le 9 novembre dans Sciences Advances soulignent l’importance d’une approche intégrative face aux diverses pressions humaines afin d’enrayer la perte de la biodiversité.

Quel rôle joue le changement climatique dans la perte de la biodiversité ?

Si le changement climatique est effectivement un facteur direct du déclin de la biodiversité, il n’est cependant pas le seul. D’autres facteurs ont un impact direct comme les changements d’usage des terres, l’exploitation directe de certains organismes, la pollution, ou encore les espèces exotiques envahissantes.

Notre étude nous a d’ailleurs permis de montrer que le changement d’usage des terres et de la mer ainsi que l’exploitation directe des ressources naturelles – notamment à travers la pêche, l’exploitation forestière, la chasse et le commerce des espèces sauvages – ont constitué les deux principaux facteurs d’appauvrissement de la biodiversité au cours de ces dernières décennies.

Y-a-t-il des variations en fonction du type de milieu ?

Nous avons en effet démontré que la hiérarchie de ces cinq facteurs varie significativement en fonction du type de milieu. À titre d’exemple, nous avons pu établir qu’en milieu terrestre, les changements d’usage des terres – principalement en raison de l’expansion rapide et de l’intensification de la gestion des terres utilisées pour la culture ou l’élevage – constituent le facteur de pression le plus important alors que le changement climatique arrive en cinquième position.

En revanche, l’exploitation directe et le changement climatique sont les facteurs dominants en milieu marin. De même, cette hiérarchie varie en fonction des différentes facettes de la biodiversité considérées : depuis la composition génétique des espèces jusqu’à la structure et aux fonctions des écosystèmes.

En quoi ces résultats sont-ils particulièrement importants ?

Arrivant en pleine conférence internationale sur le changement climatique en Egypte et un mois avant celle sur la biodiversité au Canada, ces résultats montrent l’importance d’une approche intégrative pour lutter contre le changement climatique et enrayer le déclin de la biodiversité.

Beaucoup de littérature scientifique traite de l’impact du changement climatique sur la biodiversité, mais la quantité d’informations s’amenuise fortement dès lors que nous considérons d’autres facteurs anthropiques et leurs interactions. À travers cette méta-analyse, qui prend en compte ce biais de l’information disponible dans la littérature, nous apportons une revue robuste et sans précédent des principaux facteurs anthropiques qui sont directement à l’origine de la perte de la biodiversité, mais aussi de leur importance relative en fonction du type de milieu, de la zone géographique ou encore des multiples dimensions de la biodiversité.

La mise en œuvre de recherches sur l’interaction entre ces différents facteurs fait encore largement défaut et nécessite la disponibilité de séries temporelles de données assez longues pour quantifier l’évolution de la biodiversité et des pressions multiples. Les programmes de surveillance de la biodiversité, comme ceux mis en œuvre au Luxembourg et coordonnés par l’Observatoire du Climat, de l’Environnement et de la Biodiversité au LIST, constituent à ce titre une source de données indispensable.

https://www.infogreen.lu/reduire-les-pressions-humaines-sur-la-biodiversite-en-peril.html

Wenn Toilettenwasser zu Bier wird

Zugegeben, das Stichwort Abwasser ruft zunächst meist keine positiven Assoziationen hervor: Irgendwo tief unter uns fließt eine dreckige Brühe durch die Kanalisation. Dass wir unsere Ausscheidungen auf so einfachem Wege in den Untergrund schicken können, ist aber nicht selbstverständlich.

Am 19. November erinnert der Welttoilettentag der Vereinten Nationen daran, dass viele Menschen auf der Welt kein Klo zur Verfügung haben. Der Nutzen der weißen Porzellanschüssel ist von unschätzbarem Wert. Doch auch aus dem Abwasser, das wir etwa beim Klospülen, aber auch beim Duschen oder Waschen verursachen, lässt sich etwas Wertvolles gewinnen.

Bier aus Abwasser?

Dass ehemaliges Toilettenwasser trinkbar und durchaus genießbar sein kann, versuchen Unternehmen weltweit unter Beweis zu stellen. Die Brauerei „Brewerkz“ aus Singapur braut in Zusammenarbeit mit der nationalen Wasserbehörde seit 2018 Bier aus gereinigtem Abwasser. In diesem Jahr können Neugierige das Craftbier zum ersten Mal auch im Supermarkt kaufen. Dem Unternehmen zufolge hat das Pale Ale Honig- und Röstaromen.

In Deutschland fand im Jahr 2019 ein ähnliches Experiment statt. Um in Zeiten drohender Wasserknappheit ein Zeichen für die Wiederverwendung von Abwasser zu setzen, ließ das Wasser-Technologie-Unternehmen Xylem aus Nordrhein-Westfalen insgesamt rund 400 Liter Bier brauen. Verkauft wurde das Gebräu aber nicht. Um Trinkwasserqualität zu erreichen, wurde das Abwasser in einem mehrstufigen Reinigungsprozess gesäubert.

Auch in Luxemburg wird von der „Brasserie nationale“ Abwasser bei der Produktion des alkoholischen Getränks eingesetzt. Allerdings nicht für die Brauerei direkt, sondern das wiederaufbereitete Wasser wird in einem separaten Wasserkreislauf verwendet, der als einzige Funktion die Reinigung, Dampferzeugung und Kühlung hat. Zum Einsatz kommt in der Brauerei in Käerjeng eine ganz spezielle Kläranlage, die 360.000 Liter Abwasser der Firma pro Tag aufbereiten und dafür sorgen soll, dass letztendlich nur noch 2,4 Liter Wasser für einen Liter Bier verbraucht werden. Mehr zum Projekt finden Sie auf Tageblatt.lu im Artikel „Bierbrauen in Luxemburg wird umweltfreundlicher“ von Marco Goetz (14. September).

Wärmequelle

Wenn wir duschen oder Wäsche waschen, ist das Wasser, das durch den Abfluss in die Abwasserrohre fließt, oft noch warm. Diese Wärme kann aufgefangen und genutzt werden, um zum Heizen eines Hauses oder sogar einer ganzen Wohnsiedlung beizutragen. Ein Mensch verbraucht im Haushalt nach Angaben des Statistischen Bundesamts im Durchschnitt täglich 128 Liter Trinkwasser – eine ganze Menge also.

Im Salzburger Stadtteil Aigen in Österreich werden seit Anfang des Jahres 99 Wohnungen unter anderem mithilfe dieser Technologie mit Energie versorgt. Rund 30.000 Liter Abwasser werden dort nach Angaben der Entwickler täglich in einem Rückhaltebecken aufgefangen. „In diesem ekeligen, stinkigen Wasser ist unheimlich viel Energie drin“, sagt Dietmar Stampfer. Er ist Geschäftsführer des Unternehmens Energy Consulting Austria, das die Energieversorgungsanlage geplant hat und überwacht.

Die Temperatur des Abwassers liege im Durchschnitt bei um die 20 Grad Celsius. Über eine Wärmepumpe werde dem aufgefangenen Abwasser die Energie entzogen, die daraufhin in den Wasser- und Heizkreislauf zurückgeführt werde. 40 Prozent des Energiebedarfs können Stampfer zufolge damit gedeckt werden. Die Wärmepumpe werde zum Großteil mit Solarstrom betrieben.

Weitere 35 Prozent würden durch Abluftwärme gewonnen. „Alles, was der Mensch ausdünstet und ausscheidet, wird als wertvolle Lebensenergie zurückgeholt“, versichert der Ingenieur. Die restlichen 25 Prozent des Energiebedarfs würden mithilfe gepresster Holzpellets erzeugt. Stampfer ist überzeugt, dass sein Energieversorgungssystem nicht nur nachhaltig, sondern in Zeiten von stark gestiegenen Gaspreisen zukunftsweisend ist.

Auch in Luxemburg gab es in diese Richtungen schon Überlegungen. Mitarbeiter des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) stellten 2016 im Escher Rathaus die Resultate einer Studie über Wärmerückgewinnung und die Wiederverwendbarkeit von Materialien vor. Ingenieur Alexandre Bertrand und Forscher Alessio Mastrucci wählten dabei Esch als Fallbeispiel für ihre Studien. Das Tageblatt schrieb damals: „Bertrand berechnete zusammen mit Mastrucci den Heizbedarf in luxemburgischen Wohnhäusern anhand statistischer Daten. Anschließend kombinierte Bertrand die Daten mit dem Verbrauch von heißem Wasser im Haushalt. Dann stellte sich der Forscher die Frage, wie man die noch vorhandene Hitze im Grauwasser (Dusch-, Bade- oder Händewaschwasser) nutzen kann und wie viel Energie man so einsparen kann. Die Energieersparnis sei besonders prägnant in Mehrfamilienhäusern. Durch die große Menge an Abwasser kann viel Wärme zurückgewonnen und genutzt werden. Bis zu 11 Prozent an Energie kann so eingespart werden. Bei Mehrfamilienhäusern in Passiv-Bauweise sogar 41 Prozent.“

Auf Phosphor-Jagd

Forschende der Universität Bielefeld und des Forschungszentrums Jülich in Nordrhein-Westfalen untersuchen, wie gereinigtes Abwasser für das Heranwachsen von Algen und die Herstellung von landwirtschaftlichem Dünger genutzt werden kann. Die winzigen Mikroalgen sind bereits auf natürliche Weise im gereinigten Abwasser – auch Klärwasser genannt – vorhanden.

Für das Forschungsprojekt wird das Klärwasser über eine tischförmige Versuchsanlage geleitet, auf der die Algen sich vermehren und mit der Zeit ein Algenteppich heranwächst. Nach Angaben der Wissenschaftler sind Algen in der Lage, Phosphor, Stickstoff und Kalium aus dem gereinigten Abwasser aufzunehmen. Getrocknet lasse sich die Algenmasse anschließend als Düngemittel verwenden. Ein positiver Nebeneffekt: Der Projektbeschreibung zufolge wird das Wasser durch die Algen zusätzlich gereinigt und mit Sauerstoff angereichert.

Auch in diesem Punkt gibt es in Luxemburg Anstrengungen. In einem Gespräch mit dem Luxemburger Wort im Jahr 2017 erklärte der Leiter der Abteilung „Lebenszyklus, Nachhaltigkeit und Risikobewertung“ Enrico Benetto: „Wir waren daran beteiligt, eine Technik zur Phosphatgewinnung aus Urin weiterzuentwickeln.“ Phosphor ist einer der wichtigsten Bestandteile für nährreichen Dünger im Acker- und Gartenbau. Doch internationale Experten warnen, dass die Reserven des chemischen Elements begrenzt sind und langsam versiegen. Richtige Alternativen, um Phosphor zu ersetzen, gibt es nicht. Deswegen ist die Suche nach neuen Quellen für die Herkunft von Phosphor so wichtig.

Pandemie-Frühwarnsystem

Die EU-Kommission möchte die 27 Mitgliedstaaten dazu ermutigen, landwirtschaftliche Flächen verstärkt mit gereinigtem Abwasser zu bewässern. Dazu hat sie Mindestanforderungen für die Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser festgelegt. Nach Angaben aus Brüssel werden in der Europäischen Union jedes Jahr 40 Milliarden Kubikmeter Abwasser aufbereitet, aber nur 964 Millionen Kubikmeter wiederverwendet. Ziel des Projekts „Nutzwasser“ ist es, herauszufinden, wie Abwasser für landwirtschaftliche und städtische Flächen bestmöglich aufbereitet und mit intelligenter Technik verteilt werden kann. Die Forschungsarbeiten sollen bis ins Frühjahr 2024 andauern.

Aus der Coronakrise ist vielen Luxemburgern auch das Virusüberwachungssystem durch Abwasseranalysen bekannt. Im Coronastep+-Projekt vom LIST wurde anhand von Proben des Abwassers am Zulauf von 13 Kläranlagen aus ganz Luxemburg die Präsenz von Sars-CoV-2 innerhalb der luxemburgischen Bevölkerung nachgewiesen. Abgeglichen mit den Resultaten des Large Scale Testing, haben die Analysen klar die „Corona-Wellen“ der vergangenen Monate gezeigt.

Da sich eine Zunahme der Zahl der mit Sars-CoV-2 infizierten Menschen ein oder zwei Tage früher in den Abwasserdaten manifestiert als in den medizinischen Diagnosen von Erkrankungen, kann eine Abwasser-Überwachung sogar als Pandemie-Frühwarnsystem eingesetzt werden. Und das Projekt hat gezeigt, dass mit Abwasserproben kostengünstiger ein Überblick über die Lage geliefert werden kann, als durch großflächig eingesetzte PCR-Tests. Sogar regionale Unterschiede können durch die Analysen offenbart werden. Doch das Projekt hat es im Gegensatz zu PCR-Tests nicht erlaubt, möglicherweise ansteckende Personen zu identifizieren und etwaige Infektionsketten zu durchbrechen.

Jessica Oé (mit dpa)

L’ESG dans le secteur des technologies: innover pour transiter

Atteindre l’objectif de neutralité carbone que s’est fixé l’Union européenne exigera des efforts de tous. S’il sera nécessaire de revoir les modèles opérationnels, de repenser les circuits d’approvisionnement, la transition implique aussi de s’appuyer sur la technologie et d’investir avec ambition dans l’innovation au service d’une nouvelle économie.

«L’innovation et les nouvelles technologies sont essentielles à la transition que nous devons opérer, commente le Dr Arno Biwer, group leader Environmental Policies au sein du Luxembourg Institute of Science and Technology (List), responsable de la plateforme Betriber & Emwelt. De nouvelles solutions, déjà disponibles actuellement ou à venir, doivent contribuer à soutenir la transition, et ce, dans de nombreux secteurs et domaines de notre vie quotidienne. La réduction de notre empreinte carbone et environnementale ou la mise en œuvre d’une économie circulaire nécessitent de nouvelles approches et des dispositifs techniques innovants. Au-delà de la recherche et de la conception de ces solutions, il importe aussi d’en faciliter l’adoption.»

Sensibiliser et promouvoir

C’est dans cette optique que la plateforme Betriber & Emwelt, gérée par le List et financée par le ministère de l’Environnement, a vu le jour. Celle-ci, à travers des événements, des formations et la diffusion de contenus, entend, d’une part, sensibiliser les acteurs vis-à-vis de leurs obligations légales – actuelles et futures – en matière de respect de l’environnement, à l’échelon national et européen, et, d’autre part, permettre à chacun d’y répondre efficacement. Elle entend aussi valoriser un ensemble de solutions disponibles et promouvoir de nouvelles opportunités d’affaires ou encore d’innovation. «C’est aussi un lieu d’échange entre les différents acteurs publics et privés qui, pour atteindre les objectifs fixés, sont appelés à travailler en étroite collaboration et à développer des partenariats», précise le responsable.

De nombreuses solutions sont d’ores et déjà disponibles sur le marché. L’un des principaux enjeux est de permettre à chaque structure, en fonction de ses contraintes, de se les approprier.

À ce niveau, l’équipe de Betriber & Emwelt partage les mêmes ambitions que la Solar Impulse Foundation (SIF), l’initiative lancée par Bertrand Piccard à la suite de son tour du monde en avion alimenté uniquement à l’énergie solaire, et dont l’ambition était d’identifier 1.000 solutions technologiques contribuant à la transition écologique, directement disponibles et économiquement rentables. L’objectif fixé a été atteint il y a plus d’un an et est désormais largement dépassé. La fondation, en ce début d’automne, avait labellisé quelque 1.425 solutions. À travers son département dédié aux sciences de l’environnement, le List et ses experts ont notamment été mis à contribution pour évaluer les solutions candidates au label. «Désormais, le véritable défi est de mettre la transition en pratique. Si le cadre légal est de nature à contraindre les acteurs à aller dans une direction voulue, de nombreux autres aspects doivent être considérés. L’appropriation de ces technologies implique un effort conséquent de sensibilisation, un renforcement des compétences et une évolution des perceptions et des comportements des consommateurs comme des entreprises, poursuit le Dr Biwer. À travers notre plateforme, notre volonté est de contribuer à ces enjeux tout en assurant la promotion du label. Nous cherchons aussi à valoriser les approches méthodologiques permettant aux acteurs d’opérer des choix technologiques pertinents, en vue de minimiser leur impact environnemental.»

8 solutions luxembourgeoises

Parmi les 1.425 solutions labellisées, 8 sont actuellement made in Luxembourg (voir encadré). La dernière entreprise à avoir obtenu le label, en août dernier, est Molecular Plasma Group (MPG), pour sa technologie baptisée «MolecularGrip». «Il s'agit d'une technologie de fonctionnalisation de surface sans solvant, explique le Dr Biwer. Elle permet de traiter diverses surfaces grâce à une technologie de nanorevêtement, pour créer, par exemple, des textiles et des filtres à air dotés de propriétés antivirales et antibactériennes, avec un besoin réduit en produits chimiques dangereux.»

Autre exemple, le fabricant de composants électromécaniques Cebi a reçu le label pour un dispositif de stockage de chaleur placé sur le réservoir de lave-glace existant des véhicules électriques. La technologie utilise la masse thermique du réservoir de lave-glace pour stocker la chaleur produite pendant le fonctionnement du véhicule. Celle-ci est libérée lors du redémarrage à froid du véhicule, en complément du chauffage électrique auxiliaire. Elle permet de chauffer l'habitacle au lieu d'utiliser la batterie et contribue a prolonger l'autonomie et la durée de vie de celle-ci.

Des solutions "Made in Lux"

Parmi les 1.425 solutions ayant obtenu le label de la Solar Impulse Fondation, 8 sont luxembourgeoises.

• Clariter, par Clariter: procédé pratique et évolutif de recyclage qui vise à utiliser des déchets plastiques en fin de vie comme matériau de base pour la production.

• MarinePaq, par Apateq: une solution rentable pour le traitement des eaux de lavage provenant de l’épuration des gaz d’échappement des grands navires.

• Keiryo PET Solution, par Keyropackaging: la solution Keiryo PET est un procédé de fabrication qui réduit l’empreinte environnementale et le coût de fabrication des bouteilles en plastique.

• Thermal Storage Tank, par Cebi: il s’agit d’un dispositif de stockage de la chaleur placé sur le réservoir de lave-glace existant des véhicules électriques.

• Plasma Assisted Gasification, par Boson Energy: une technologie de récupération de l’énergie qui transforme les déchets non recyclables en hydrogène.

• Sustainability Management Platform, par Waves: la solution propose des analyses complètes permettant aux entreprises de s’engager sur la voie d’une économie plus durable.

• ORCA (Optical and RF Constellations on Aircraft), par SkyfloX: transforme les flottes d’avions de ligne, équipés de capteurs, en une plateforme de services de données d’observation de la Terre.

• MolecularGrip, par Molecular Plasma Group: une technologie de fonctionnalisation de surface sans solvant qui réduit le besoin en produits chimiques dangereux.

Les trajectoires d’innovation en matière de BIM aujourd’hui

Du point de vue d’un centre de recherche, quel est l’intérêt du BIM dans les phases de la vie d’un bâtiment ?

En phase de conception, il y a de plus en plus d’exigences de performances, donc d’expertises. On ne peut plus se passer d’une information complète - et ce très tôt dans le processus. Un modèle BIM permet de réaliser, par exemple, une analyse de cycle de vie ou des simulations énergétiques qui permettront de répondre à des obligations réglementaires de plus en plus exigeantes, comme le certificat de performance énergétique. Le BIM et des modèles de simulation doivent aussi permettre de réduire l’écart entre la performance du bâtiment tel que conçu et sa performance opérationnelle.

Lorsque le bâtiment est opérationnel, et si on parle en particulier de gestion de smart buildings, il y a une couche très technologique. Or, a-t-on besoin du BIM pour mettre en place des câbles et des systèmes techniques (HVAC) ? C’est discutable, même s’il y a de nombreux exemples de projets où l’on utilise des objets BIM pour le faire. Mais dans la gestion opérationnelle de ces smart buildings, et pour rendre toujours plus de services à leurs utilisateurs, ces systèmes utilisant désormais des techniques d’intelligence artificielle qui nécessitent des données massives, notamment issues ou reliées au BIM.

La rénovation est un sujet central au Luxembourg et en Europe. On sait qu’on doit l’accélérer, que les entreprises doivent être plus nombreuses à être formées, certifiées et que les outils numériques peuvent nous permettre d’aller plus vite. Plusieurs projets européens ont aidé à mettre au point les outils que nous connaissons, notamment des scans 3D qui permettent par exemple d’industrialiser la production d’éléments de façade standardisés, tout en ayant une connexion réelle avec le chantier et le bâtiment à rénover. Le fait d’avoir un modèle BIM, même simplifié, très tôt dans la démarche permet aussi de simuler l’investissement à différentes échelles, autant pour le résidentiel que pour des plus grands bâtiments. Ces indications concrètes données aux propriétaires ou à des investisseurs sont aussi traitées dans nos projets pour favoriser les démarches de rénovation, l’industrialiser et tester de nouveaux modèles économiques comme les contrats de garantie de performance énergétique. Si on envisage la déconstruction des bâtiments enfin, dans une optique d’économie circulaire, et avec le passeport des matériaux qui est très discuté actuellement au Luxembourg, nous avons aussi besoin de données numériques pour être efficaces. Là encore, le BIM existe et fournit une base à laquelle peuvent être ajoutées - ou liées - des propriétés.

Où en est-on en termes de recherche concernant le BIM ?

Un indicateur intéressant est que, dans plusieurs roadmaps de recherche européennes, qui sont rédigées via une collaboration des secteurs privé et public, le BIM n’est plus vraiment considéré comme une thématique de recherche scientifique mais comme une innovation « à court terme », c’est-à-dire à un horizon de 5 ou 10 ans. Les sujets de recherche et innovation sont orientés par exemple vers les impacts environnementaux, la qualité de l’air et le confort dans les bâtiments, ou la circularité pour économiser les ressources et ce sont des trajectoires à 10 ou 20 ans ! Cela renvoie à nouveau à cette idée que le BIM (ou disons « les outils et données numériques ») devient un prérequis à d’autres transformations essentielles à venir pour répondre aux enjeux environnementaux, économiques et sociaux auxquels nous faisons face.

Et d’ailleurs, quand on parle d’adoption du BIM, il n’y a pas que le secteur privé qui doit être ciblé. Le secteur public doit l’être aussi. Il s’agit, par exemple, de modifier les procédures d’autorisation de bâtir avec le BIM. Cela permettrait des contrôles beaucoup plus rapides, plus approfondis, plus intelligents. Il y a des projets d’innovation, par exemple en Finlande, où l’on va déjà loin sur ces sujets.

Au LIST, sur quels types de projets impliquant le BIM travaillez-vous plus concrètement en ce moment ?

Dans la R&D, tout est basé sur le BIM aujourd’hui ! La question est de savoir quel BIM, bien sûr. Nous travaillons, entre autres, sur l’établissement de CPE à partir de modèles BIM très light, provenant de relevés 3D avec la caméra d’une tablette et reconvertis automatiquement en maquette. Nous utilisons également les données du BIM pour calculer l’Indicateur de Potentiel d’Intelligence des bâtiments.

Le BIM nous sert aussi à évaluer les impacts d’un bâtiment lors de l’analyse de son cycle de vie, grâce aux données sur ses constituants et leurs quantités. Au-delà, nos questions de recherche mêlent au BIM des données dynamiques issues de capteurs, avec l’ambition d’optimiser le pilotage en temps réel d’un bâtiment en fonction de ses impacts sur l’environnement et sur ses utilisateurs.

Nous participons au projet « Petite maison ». L’idée est d’analyser comment déconstruire un bâtiment le plus proprement possible et en récupérant un maximum de matériaux pour favoriser la circularité. Pour cela, nous travaillons sur une plateforme digitale pour la déconstruction, où le processus démarre à partir d’un scan 3D et d’un BIM relativement simple, à nouveau, et orienté sur des propriétés concernant le potentiel de réutilisation de ses composants.

Enfin, l’efficacité énergétique et la réduction des impacts environnementaux des bâtiments ne doivent pas se faire au détriment des occupants. Avec le BIM, nous développons des systèmes qui permettent de faire un monitoring plus précis de la qualité de l’air intérieur et d’émettre des recommandations pour l’usage des bâtiments afin de maintenir la qualité de l’air sans impacter les consommations énergétiques.

Mélanie Trélat

La technologie, levier de la transition

Pour atteindre les objectifs de neutralité carbone, il faudra innover. La recherche et le développement de nouvelles solutions technologiques doit permettre de réinventer nos modèles, de nous inscrire dans une économie plus sobre, plus durable. La réduction de notre empreinte carbone et environnementale ou la mise en œuvre d'une économie circulaire nécessite en effet de nouvelles approches et des dispositifs techniques innovants. Au-delà de la recherche et de la conception de ces solutions, il importe aussi d'en faciliter l'adoption.

C'est à la poursuite de ces enjeux qu'a été développée Betriber&Emwelt (Entreprises&Environnement), une initiative à destination des entreprises luxembourgeoises proposée par le Luxembourg lnstitute of Science and Technology (LIST), en partenariat avec le ministère de l'Environnement, du Climat et du Développement durable (MECDD) et l'Administration de l'Environnement (AEV).

Faciliter l'adoption des technologies

Cette plateforme, à travers des événements, des formations, la diffusion de contenus, entend sensibiliser les acteurs vis-à-vis de leurs obligations légales, actuelles et futures, en matière de respect de l'environnement à l'échelon national et européen. D'autre part, pour permettre à chacun d'y répondre efficacement, elle entend aussi valoriser un ensemble de solutions disponibles et promouvoir de nouvelles opportunités d'affaires ou encore d'innovation. La plateforme se positionne aussi comme un lieu d'échanges entre les différents acteurs publics et privés qui, pour atteindre les objectifs fixés, sont appelés à travailler en étroite collaboration et à développer des partenariats.

De nombreuses solutions sont d'ores et déjà disponibles sur le marché. L'initiative Solar Impulse Foundation, dont le LIST est partenaire, l'a d'ailleurs démontré. Développé par Bertrand Piccard à la suite de son tour du monde en avion alimenté uniquement à l'énergie solaire, ce projet s'est donné pour objectif d'identifier 1.000 solutions technologiques contribuant à la transition écologique, directement disponibles et économiquement rentables. Après évaluation par des équipes indépendantes et expertes, ces solutions sont labellisées. L'objectif fixé a été atteint il y a plus d'un an et est désormais largement dépassé. La fondation avait labellisé quelque 1.439 solutions au moment où nous écrivions ces lignes. Parmi celles-ci, 8 sont actuellement made in Luxembourg.

Des solutions luxembourgeoises

Molecular Plasma Group (MPG) a par exemple reçu le label pour sa technologie baptisée MolecularGrip. Il s'agit d'une technologie de fonctionnalisation de surface sans solvant. Elle permet de traiter diverses surfaces grâce à une technologie de nano-revêtement, pour créer par exemple des textiles et des filtres à air dotés de propriétés antivirales et antibactériennes, avec un besoin réduit en produits chimiques dangereux. Le fabricant de composants électromécaniques CEBI a reçu le label pour un dispositif de stockage de chaleur basé sur un réservoir de lave-glace existant pour les véhicules électriques.

Désormais, le véritable défi est de parvenir à mettre ces nombreuses solutions en œuvre au service de la transition à mener. Le cadre légal, d'une part, doit contraindre les acteurs à se diriger dans la direction voulue. D'autre part, l'appropriation de ces technologies implique un effort conséquent de sensibilisation, un renforcement des compétences et une évolution des perceptions et des comportements des consommateurs comme des entreprises.

Pour Bertrand Piccard, l'adoption des technologies doit nous permettre de parcourir la moitié du chemin vers les objectifs de neutralité fixés.

Betriber&Emwelt, travaillant à la fois sur la sensibilisation aux enjeux réglementaires et sur la valorisation des nouvelles solutions, entend contribuer à ces enjeux. Elle cherche aussi à valoriser les approches méthodologiques permettant aux acteurs d'opérer des choix technologiques pertinents, en vue de minimiser leur impact environnemental.

Sébastien Lambotte

www.betriber-emwelt.lu

Les pressions humaines sur la biodiversité sont multiples

Dirigeants politiques, chercheurs, ONG, militants pour le climat... En l'espace de deux semaines, de nombreux acteurs se sont exprimés à Charm El-Cheikh (Egypte), où se tient la 27e Conférence des Nations unies sur les changements climatiques (COP27). Alors que ces derniers sont intimement liés au déclin de la biodiversité, celle-ci fera l'objet d'une conférence séparée, la COP15, qui se tiendra à partir du 9 décembre au Canada.

Au sein même de la COP27, la biodiversité a tout de même eu droit à sa journée, qui s'est tenue le 16 novembre. «Les agendas de ces deux conférences sont très séparés, même si on se rend compte qu'une importance croissante est donnée à la biodiversité lors des COP sur le climat», estime Nicolas Titeux, responsable de l'Observatoire du Climat, de l'Environnement, et de la Biodiversité du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Pour le biologiste, il est cependant nécessaire d'aller plus loin. En synchronisant les agendas des deux COP, d'abord, avant de se diriger vers un agenda commun. «Il est primordial de trouver des solutions pour lutter contre ces deux grands problèmes que sont le déclin de la biodiversité et le changement climatique. Mais ces solutions doivent être liées», poursuit le chercheur.

Une étude internationale

En réfléchissant à des politiques visant à lutter conjointement contre ces deux problèmes, il devient possible d'éviter qu'une solution ait des répercussions négatives sur l'un ou sur l'autre. «Par exemple, les biocarburants ont été créés pour lutter contre le changement climatique, mais ils affectent la biodiversité puisqu'ils peuvent engendrer un phénomène de déforestation sur d'immenses superficies», illustre le biologiste.

L'importance de cette approche globale a récemment été soulignée par une étude scientifique à laquelle a participé Nicolas Titeux. Publiés le 9 novembre dernier dans la revue Science Advances, les résultats de cette méta-analyse de 45.000 études scientifiques mettent en évidence les différents facteurs responsables de la perte de biodiversité. Et, aussi étonnant que cela puisse paraître pour le grand public, le réchauffement climatique n'est pas le suspect n°1 dans cette affaire.

«Bien sûr, le changement climatique est un facteur très de plus en plus important de la perte de biodiversité, mais ce n'est pas le seul, et ce n'est pas le plus important à l'heure actuelle», indique le chercheur. Ainsi, la crise climatique est supplantée par les changements d'occupation et d'utilisation des sols (un facteur qui englobe notamment la déforestation, l'artificialisation, ou encore le changement de pratiques agricoles), et l'exploitation directe des ressources naturelles, comme la chasse, la pêche ou le commerce des espèces sauvages.

«À l'échelle mondiale, la pollution et le changement climatique arrivent seulement après. C'est pour cela que le fait de résoudre les problèmes liés au réchauffement climatique uniquement n'est pas une bonne solution, car c'est s'attaquer à un seul facteur. Il est nécessaire d'être plus ambitieux que ça», poursuit Nicolas Titeux. Si ce travail de recherche n'est pas le premier à s'intéresser aux différentes causes du déclin de la biodiversité, il s'agit d'une synthèse plus complète et statistiquement plus robuste que les précédentes études.

Rester optimiste

Dans cette méta-analyse, les chercheurs se sont intéressés aux différentes dimensions de la biodiversité dans trois milieux: terrestre, eau douce et marin. À noter que ce projet de recherche se fonde sur le rapport d'évaluation mondial de la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES), dont Nicolas Titeux a pris part en 2019. Équivalente au GIEC, cette plateforme internationale, qui rassemble des chercheurs nommés par les États qui en sont membres, a estimé, dans ce document, à un million le nombre d'espèces animales et végétales étant menacées d'extinction.

Trois ans plus tard, ce déclin de la biodiversité est-il toujours évitable? Selon le responsable de l'Observatoire du Climat, de l'Environnement, et de la Biodiversité, il est nécessaire de rester optimiste. «Oui, des espèces s'éteignent, et pour elles, c'est trop tard et irréversible. Mais globalement, réatteindre un état d'équilibre entre le développement de la société humaine et le respect des processus naturels est possible grâce à un changement radical de notre mode de production et de consommation en terme alimentaire, de matériaux et d'énergie. C'est à ça qu'il faut s'attaquer.»

À l'heure actuelle, les politiques climatiques sont ambitieuses, mais ne sont pas assez contraignantes, estime Nicolas Titeux. «Il faut par ailleurs aller un cran plus loin en termes d'intégration des politiques de préservation de la biodiversité avec celles de lutte contre le changement climatique. Cette évolution vers un agenda commun est en cours, et elle doit venir à l'échelle mondiale. J'aimerais voir les chefs d'États venir à la COP15 sur la biodiversité plutôt que de se rendre à la Coupe du monde de football.»

Loin de bénéficier de la même portée politique et médiatique que la COP sur le climat, celle dédiée à la biodiversité fait tout de même l'objet d'un intérêt grandissant selon le biologiste. «Les gens sont de plus en plus conscients que tout est lié. Sans doute pas assez rapidement, mais ça va dans la bonne direction.»

Au-delà des décisions politiques, le responsable de l'Observatoire du Climat, de l'Environnement, et de la Biodiversité souligne l'importance du financement structurel durable des programmes de surveillance de biodiversité. Au Luxembourg, ces derniers sont soutenus financièrement par le ministère de l'Environnement, du Climat et du Développement Durable, et ils concernent notamment les espèces protégées par les directives européennes, les oiseaux, les papillons de jour ou encore les pollinisateurs sauvages. «Ces programmes courent sur le long terme et ne correspondent pas à des projets de recherche classique. Ils sont l'information de base pour évaluer les tendances de la biodiversité au cours du temps, permettent de fixer des objectifs de préservation de nos écosystèmes, et d'évaluer si ces objectifs sont atteints.»

Laura BANNIER

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/les-pressions-humaines-sur-la-biodiversite-sont-multiples-6377708dde135b9236f2d01f

Un microscope électronique le plus puissant du luxembourg

Ce microscope électronique à transmission (TEM) permet aux chercheurs du LIST d'analyser des matériaux à l'échelle nanométrique avec un grossissement et des détails qui n'étaient pas possibles auparavant, ni sur aucun autre équipement de l'institut.

Contrairement à d'autres microscopes qui ont tendance à avoir des domaines d'analyse spécifiques, le TEM a la capacité d'examiner tout type de matériau, qu'il s'agisse de matériaux biologiques, polymères, métalliques ou composites. Cela rend son utilisation applicable à une grande variété de domaines et de marchés.

Toutefois, il ne suffit pas de placer les matériaux sous le microscope et de les examiner. Les échantillons doivent être préparés d'une manière spécifique et être suffisamment fins pour que les électrons puissent les traverser. Par conséquent, des techniques spécifiques doivent être mises en oeuvre pour préparer les échantillons.

La prochaine étape, prévue dans environ un an, est de pouvoir ouvrir l'utilisation du TEM aux entreprises et aux partenaires, dont certains ont déjà exprimé leur intérêt pour recourir à cette technologie à un niveau industriel, comme Ceratizit, spécialisée dans la production de matériaux durs sophistiqués pour des outils de coupe, qui a déjà travaillé avec le LIST à travers plusieurs projets et qui développe actuellement un revêtement dur spécial composé de différentes couches minces. Le TEM permettra d'examiner individuellement chacune de ces minuscules couches afin d'identifier leurs caractéristiques.

L'utilisation du TEM, qui permet l'observation de pratiquement tout matériau, ouvre de vastes possibilités pour de multiples secteurs de l'industrie.

Faire du Luxembourg un leader de l’innovation matérielle

Changement climatique, perte de la biodiversité, exploitation des ressources non renouvelables, souveraineté économique: nul doute n’existe au sein de la communauté scientifique quant à l’urgence d’agir. Les crises des dernières années – crise sanitaire, crise climatique, crise des matériaux, crise énergétique et crise géopolitique – renforcent le besoin d’une innovation tangible et de proximité afin de faire face aux défis de transformation de notre société, notamment environnementaux. Cela passe par une transformation radicale des manières dont nous fabriquons nos produits de consommation, impliquant de les rendre, autant que faire se peut, autonomes en énergie décarbonée et en ressources.

La véritable innovation se fait autour des technologies tangibles

L’urgence de la situation appelle à une innovation autour des technologies dites tangibles. Le digital a permis de développer très fortement l’innovation dite de «service» et devient un outil stratégique pour faire émerger les deeptechs de demain: il permet d’accélérer les innovations matérielles, grâce à des modèles informatiques sophistiqués s’appuyant sur des données fiables générées par exemple par le déploiement de capteurs. Tout aussi remarquable est l’émergence des technologies de calculs quantiques qui permettront d’accélérer la modélisation de matériaux et molécules complexes grâce à une puissance de calcul inégalable pour ces cas d’applications spécifiques. À ce titre, le LIST a lancé récemment un nouveau groupe de recherche dédié aux dispositifs de matériaux quantiques pouvant fonctionner en réseau.

Le Luxembourg peut être un pays moteur de cette transformation matérielle, et ainsi démontrer qu’on peut maintenir une forte qualité de vie tout en ayant une empreinte carbone la plus responsable possible. Le Luxembourg dispose d’un atout majeur: une stabilité politique et financière qui permet une constance des actions sur le temps «long». Le pays peut jouer un rôle de leader pour éprouver de nouvelles approches: en devenant un banc de test pour l’implémentation de technologies tangibles de rupture, orientées par exemple vers la circularité des ressources.

Au LIST, nous travaillons sur ces innovations radicales permettant au Luxembourg d’être pionnier sur quelques filières. Il s’agit par exemple des recherches sur la récupération d’énergie permettant d’alimenter des capteurs autonomes et d’éviter l’utilisation de batteries, ou encore de recherches sur le développement de matériaux haute-performance issus de ressources biobasées et durables comme la lignine et la cellulose. Je suis convaincu que le Luxembourg a un rôle à jouer en tant que coordinateur à l’échelle de la Grande Région de quelques filières d’innovation. Par exemple dans le domaine de la valorisation de résidus pour les secteurs de l’énergie, du transport, du médical etc., l’échelle de la Grande Région permettrait de considérer les volumes industriels nécessaires au fameux «return on investment» et aurait un impact positif sur le positionnement et l’image de marque du pays.

L’hydrogène vert, c’est-à-dire un hydrogène à très faible empreinte carbone, est un autre exemple d’innovation radicale qui pourrait permettre au Luxembourg d’avoir un coup d’avance et à l’Europe d’accroitre sa souveraineté. Au LIST nous menons un projet sur la photo-électrochimie de l’eau et notamment sur la création de polymères photocatalytiques assemblés à partir de dérivés de chlorophylle (porphyrines) et nécessaires à la génération d’hydrogène sous irradiation solaire. Le domaine est encore relativement inexploré mais, si cette percée est réalisée, ce projet parmi d’autres pourrait soutenir une nouvelle économie bâtie en partie sur l’hydrogène. Il en est de même concernant notre agenda de recherche sur les technologies clés utilisant l’hydrogène comme source d’énergie à la mobilité. Tout comme les électrolyseurs, les technologies des piles à combustible, bien que connues depuis des décennies, ne sont pas déployables à grande échelle car trop dépendantes de matériaux critiques: les fameux métaux rares notamment. Dès lors, nous nous focalisons très fortement sur la recherche de technologies à très faible charge en métaux rares. Aujourd’hui, nous sommes parmi les quelques laboratoires européens ayant démontré des piles à combustible les plus compétitives en termes de puissance par quantité de métaux rares. Il reste encore du chemin mais nous sommes sur la bonne voie.

Aider le business luxembourgeois dans sa transition économique et écologique

Pour transformer nos modes de production, il est indispensable que le business luxembourgeois se pose les bonnes questions. Cela implique d’évaluer les solutions qui leur permettraient d’avoir une empreinte environnementale la plus faible possible. Au LIST, nous avons défini un cadre pour la conception de technologies, de produits et de processus dans une optique de durabilité. Notre approche «sustainable by design» vise à intégrer les aspects environnementaux, économiques et sociaux très tôt dans le processus de conception d’un produit afin d’améliorer ses performances en matière de durabilité tout au long de son cycle de vie: de l’approvisionnement en matières premières à sa fin de vie. L’objectif est de développer des produits qui répondent aux spécifications techniques, mais qui peuvent aussi être plus sûrs et plus durables, par exemple en améliorant l’efficacité énergétique ou en développant des produits chimiques inoffensifs pour l’homme et l’environnement.

Nous appliquons particulièrement cette vision aux matériaux composites et plastiques en s’appuyant sur des recherches de premier plan valorisant des déchets d’agriculture ou des fibres naturelles dans des structures ultra-légères, résistantes et recyclables. C’est pour démontrer tout le potentiel d’innovation de nos résultats de recherche que nous finalisons le lancement de notre centre d’innovation des procédés et matériaux composites durables. Prenez date pour le 22 décembre!

De nouveaux modèles économiques sont à inventer, avec des produits plus fiables, à la durée de vie plus longue. L’Europe a un rôle clé à jouer et le Luxembourg peut montrer la voie. Le LIST prêtera main-forte aux entreprises publiques et privées ayant l’ambition de pousser les frontières de la recherche pour développer ensemble une société durable pour les générations futures.

https://paperjam.lu/article/faire-luxembourg-leader-innova

Viele neue Projekte in Luxemburg

„Eine ganze Reihe von Zukunftsprojekten sind derzeit am Laufen“, so ein Sprecher des Unternehmens am Donnerstag gegenüber dem Tageblatt. Als eines der wichtigsten hebt er eine Absichtserklärung hervor, die der Konzern vor kurzem mit der Luxemburger Regierung unterzeichnet hat. Zwei unterschiedliche Ziele werden mit diesem Abkommen verfolgt: eine bessere Klimabilanz bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Produktion.

Um zu helfen, diese beiden Ziele zu erreichen, sollen die Luxemburger Werke des Konzerns künftig autark funktionieren. Das heißt, die für die Produktion notwendigen halbfertigen Produkte sollen künftig im Land selber hergestellt werden. „Das wird die Transportkosten senken, die Effizienz steigern und die CO2-Bilanz verbessern“, so der Sprecher. Diesbezüglich sind unter anderem Investitionen in Esch-Belval und längerfristig auch in Differdingen vorgesehen. Derzeit werden viele der halbfertigen Produkte von Polen aus nach Luxemburg geliefert.

Mehr Produktion, weniger CO2

Zum Erreichen der Ziele sind die drei Werke Rodange, Differdingen und Esch-Belval seit dem 1. April dieses Jahres zu einer Einheit („Luxembourg Produits longs“) zusammengelegt worden – unter einer gemeinsamen Direktion und Verwaltung. Die neue Einheit besteht somit aus zwei Stahlwerken (Differdingen und Esch-Belval) und vier Walzwerken (eins in Rodange, eins in Differdingen und zwei in Esch-Belval). Esch-Belval ist auf kleine Träger und auf Spundwände spezialisiert, Differdingen auf große, sogenannte Grey-Träger, und Rodange auf viele unterschiedliche Nischenprodukte.

Betroffen von der neuen, vom Luxemburger Staat unterstützten Strategie sind jedoch nicht nur diese drei Werke, sondern auch die Drahtfabrik in Bissen. Auch dieses Werk soll in Zukunft möglichst von Luxemburg aus mit den notwendigen Materialien beliefert werden. Zudem ist eine Modernisierung vorgesehen. Ziel ist es, dieses Werk zum europaweit allerersten aus dem Bereich „wire-solutions“ (Drahtherstellung) von ArcelorMittal zu machen, das CO2-neutral arbeitet. Derzeit wird an Studien gearbeitet.

Auch geplant ist die Errichtung eines neuen Gebäudes auf dem Firmengelände in Esch-Belval. Hierhin sollen mittelfristig rund 45 Mitarbeiter aus dem Bereich Forschung, die derzeit im Gebäude Esch-Schlassgoart untergebracht sind, umziehen. So seien sie näher an der Produktion, erläutert der Sprecher. Die Europazentrale der „Produits longs“ werde in Esch-Schlassgoart bleiben.

Auch aus der 2019 begonnenen Partnerschaft mit dem Forschungszentrum LIST gebe es von Ergebnissen zu berichten, so der Sprecher weiter. Erstellt wurde ein Programm, das es ermöglicht zu errechnen, an welchen Orten in einem Stahlwerk wie viel Hitze entweicht. Kenne man bis den Ort und das Potenzial, dann könne man – bereits bekannte – Techniken anwenden und die entweichende Hitze in Strom umwandeln. Das Programm soll künftig weltweit in den Einsatz kommen.

Christian Muller

Mobilité: un poumon fatigué et un cerveau attendu

L’exercice est hypnotique. Invitée à partager ses données dans le cadre d’une directive européenne de 2010 sur le déploiement de systèmes de transport intelligents, l’Administration des ponts et chaussées a commencé à mettre en ligne 24 jeux de données de mobilité. Dont le comptage des véhicules sur les autoroutes, les routes nationales, les chemins et les pistes cyclables. Jour par jour, ces veines alimentent le cœur de l’économie luxembourgeoise.

Par exemple, en avril dernier, 20.000 voitures sont arrivées de France par l’autoroute en provenance de Thionville et de Metz, 7.818 par Rodange, 6.224 par Esch et 5.337 par Frisange. La moyenne mensuelle cache des réalités beaucoup plus compliquées à appréhender: la route allant de Roussy à Frisange est celle qui supporte les plus grandes variations, jusqu’à +30%; mais les Belges, qui ne représentent que 23,39% de l’ensemble des frontaliers, ont établi un nouveau record, à 28.541 voitures sur l’autoroute en provenance d’Arlon le 2 avril, pour une moyenne à près de 21.000 voitures; les Allemands, qui sont 50.000 à venir travailler au Grand-Duché chaque jour, ne sont que 10.426 à avoir emprunté l’autoroute principale de leur pays.

Le Cita de tous les combats

Au fur et à mesure que l’on superpose les données sur une carte du pays, apparaissent les difficultés à imaginer un système commun de gestion du trafic. D’autant qu’il faut y intégrer les données du rail et ses impressionnants aléas, et celles du transport par camion, ne pas oublier les traversées autrefois opportunistes de touristes du nord vers le sud de l’Europe, alléchés par le prix du carburant meilleur marché, essayer de forcer l’adoption du covoiturage ou des transports publics, inviter à se garer en dehors de la capitale dans les park and ride ou encore saupoudrer le tout de conditions météorologiques. Autant dire que même avec 160 kilomètres d’autoroutes, 20 tunnels, 600 caméras et 200.000 équipements de surveillance, le Cita (Contrôle et information du trafic sur les autoroutes) n’est pas prêt à répondre aux attentes modernes. Et ne le sera probablement jamais, malgré son incessant travail à rendre la vie des «voyageurs» plus facile.

Dans son dernier Plan national de mobilité, le ministre de la Mobilité, François Bausch François Bausch, n’évoque même plus un brainstorming. Dans son bureau qui domine à la fois l’aéroport et tous les grands axes routiers, le ministre déi Gréng a dû tout reprendre à zéro. Ou comment passer d’une politique de rattrapage au fur et à mesure des créations nettes d’emplois à une politique d’anticipation. Avant de rêver de voitures autonomes, de voitures volantes ou de l’Hyperloop, le ministre avance avec des petites touches vers différents systèmes de gestion des parkings, de régulation du trafic (avec par exemple des caméras capables parfois de retrouver les conducteurs en infraction), de fourniture d’informations en temps réel, voire de fourniture de solutions de mobilité pour aller d’un point A à un point B, quel que soit le moyen de transport ou l’infrastructure de communication entre les véhicules.

Jumeau numérique

«Beaucoup de systèmes différents existent sur le marché pour la gestion du trafic au sens large du terme, qu’il s’agisse de véhicules motorisés ou non», explique le chef du service IT pour services les innovants du List (Luxembourg institute of science and technology), Sébastien Faye. «Si on parle par exemple de gestion des feux de circulation, beaucoup de villes utilisent, et depuis longtemps déjà, des systèmes pour comptabiliser le trafic, en utilisant des boucles à induction et connectées à des interfaces de contrôle des feux ou d’autres types de capteurs. Ces données sont utilisées pour créer des plans de feux horaires, parfois avec la possibilité d’allonger des phases de feux verts ou de donner la priorité à des voies ou des types de véhicules (par exemple aux bus ou aux véhicules spéciaux). Des solutions utilisant de la communication entre véhicules et infrastructures ont également vu le jour, de même que de nouveaux types de capteurs permettant de détecter le type de véhicules ou éventuellement le nombre de personnes attendant à un arrêt. Il y a pour cela besoin d’IA et de connectivité fiable (5G par exemple) pour pouvoir capter, analyser et décider d’une action à accomplir rapidement. Ces systèmes utilisent de plus en plus des mécanismes de prédiction et d’apprentissage en vue d’anticiper des montées de trafic ou de réagir à des accidents.»

«Les systèmes poussés par le monde de la recherche, comme l’utilisation de jumeaux numériques, qui mêlent des éléments physiques et digitaux, de même que ces systèmes de gestion du trafic sont expérimentés sans que l’adoption soit uniforme dans les différentes villes et différents pays, complète-t-il. Les défis dans le futur seront notamment de rendre ces systèmes interopérables davantage résilients aux potentiels problèmes rencontrés aujourd’hui (besoin de réseaux fiables et réactifs, d’anticipation, et d’une gouvernance de donnée harmonisée). La considération de nouveaux modes de transports, plus flexibles que ceux existants, est également clé.»

Thierry Labro

Mission «optimisation énergétique»

Sur le site ArcelorMittal de Belval, la chasse au gaspillage énergétique n' a rien de nouveau : depuis 2018, le sidérurgiste récupère, par exemple, la chaleur perdue au niveau de son four de réchauffage pour l'injecter dans le réseau Sudcal et couvrir ainsi 70% des besoins des quartiers Belval, Sommet et Nonnewisen, soit environ 4 000 foyers. À la clé, une économie de 18 000 MWh et plus de 5 000 tonnes de CO2, par an.

Pour aller plus loin, dès 2019, le géant de l'acier a conclu un partenariat de cinq ans avec le LIST afin que ses ingénieurs en énergie travaillent, aux côtés des chercheurs de l'institut, sur des projets beaucoup plus innovants en matière de performance énergétique.

«Nous avons conscience que nos processus de fabrication nécessitent une grande quantité d'énergie - chacun de nos fours électriques a une puissance installée qui équivaut à celle de la Ville de Luxembourg - donc il est de notre responsabilité de contribuer à la réduction de la consommation et d'explorer toutes les possibilités de récupération de la chaleur», assure Pierre Jacobs, CEO d 'ArcelorMittal Luxembourg Produits longs.

Alors que les groupes de travail ont progressé sur trois thématiques principales — répertorier la chaleur perdue sur les sites de Belval, Differdange et Rodange, valoriser les scories et convertir la chaleur perdue en électricité — c'est cette dernière piste qui a été creusée à travers le projet nommé «Heat2Power».

Aux commandes, Alexandre Bertrand, chercheur au LIST et expert en efficacité énergétique, une spécialité qui suscite un vif intérêt ces derniers mois : «Le téléphone n'arrête pas de sonner», confie-t-il. Et pour cette collaboration avec ArcelorMittal, il a fallu être inventif : «Une fois les différentes sources de chaleur perdue identifiées sur les sites, la question centrale était de savoir quoi faire de cette chaleur», explique-t-il.

Face aux nombreuses options — chauffer des bâtiments, produire de l' électricité — comportant chacune ses propres contraintes en termes de coûts mais aussi d'émissions de CO2, déterminer lesquelles présentent réellement un intérêt pour l'industriel relève de la mission impossible : «D'où l'idée de créer un algorithme d'optimisation qui permette à ArcelorMittal de faire les meilleurs choix», poursuit l' expert, qui annonce que ce logiciel sera opérationnel d' ici six mois.

Pas seulement un intérêt écologique

Au sidérurgiste de lancer, dans les prochaines années, la mise en oeuvre des technologies pointées comme les plus pertinentes par l' algorithme du LIST: «Nous souhaitons concrétiser ce projet. Dès le logiciel prêt, on examinera comment l'utiliser le plus efficacement dans nos processus», annonce Pierre Jacobs, qui a été étonné de découvrir toutes les solutions de valorisation possibles, notamment celle des scories. Et forcément, avec la crise énergétique, le CEO n'y voit pas qu'un intérêt écologique : «C'est aussi très intéressant économiquement, parce qu'avec la hausse des prix, mécaniquement, notre seuil de rentabilité descend», note-t-il, alors qu'un haut-fourneau vient justement d'être mis à l'arrêt ces derniers jours sur le site de Fos-sur-Mer.

Face à la montée des prix de l'énergie, ces innovations «made in Luxembourg» pourraient donc bien être dupliquées à l'avenir dans certains des 60 pays où opère le sidérurgiste, a souligné Roland Bastian, chef d'ArcelorMittal Luxembourg.

Le four de Belval bientôt remplacé

L'analyse des excédents de chaleur a été menée sur les sites de Belval, Differdange et Rodange, où 2 000 personnes travaillent sur six lignes de production comportant un four électrique et deux laminoirs à Belval, pour la production de palplanche et de poutrelles, un four électrique et un laminoir à Differdange pour la production de grandes poutrelles, et un laminoir à Rodange pour la production de rails pour trams et ponts roulants, ou encore de cornières. La capacité de production atteint 2,3 millions de tonnes d'acier par an, dont 2,1 millions destinées à l'international. Le four de Belval, en marche depuis 1997, sera bientôt remplacé par un nouveau modèle moins énergivore.

Un projet à hauteur de 100 millions d'euros, qui fait partie du protocole d'accord signé avec le gouvernement il y a quelques semaines, qui fait de la décarbonation une priorité. C'est d'ailleurs ce chantier qui sera approfondi en 2023 et 2024 par les groupes de travail communs avec le LIST.

Christelle Brucker

LIST and ArcelorMittal Luxembourg present the progress made in their partnership in the field of energy transition.

At that time, the two entities signed a five-year agreement to work jointly on the research and development of innovative projects and services concerning energy efficiency improvement and the responsible use of resources, multiple energy efficiency optimization measures, heat recovery, and power generation from surplus heat.

LIST, whose vocation is to transfer scientific and innovative solutions to economic and industrial stakeholders, has been bringing its expertise to ArcelorMittal for the past three years, centered around the concept of "the Forge", where ideas and possible project leads are developed and tested as part of ArcelorMittal's transition process towards circular and decarbonized steel production.

After analyzing needs and opportunities to reduce the environmental impact of steel plants and increase their energy efficiency, working groups are making progress on the main themes identified, namely:

A detailed characterization, in terms of quantity and temperature, of excess heat from production processes,
Energy and material recovery from slag,
The conversion of the excess heat into electricity.

It is precisely on the basis of this latest technical report that the Heat2Power project was born. This research project deals with the complexity of the design of electricity production units from waste heat in the steel industry. Software based on mathematical optimization has been developed to select the optimal combination of several technologies to generate electricity from heat lost during the production process. This project is supported by the Fonds National de la Recherche.

The partnership between LIST and ArcelorMittal Luxembourg is part of ArcelorMittal's CSR* policy in Luxembourg and the group's ambition to significantly reduce its carbon footprint in Europe by 2030, and to achieve carbon neutrality in 2050 in line with its commitment to the Paris Agreement.

Dr. Thomas Kallstenius, CEO of LIST stated: "LIST is delighted to support ArcelorMittal Luxembourg, and to collaborate in the field of energy with this key local economic actor for almost 10 years. We are all the more on the same wavelength as sustainability is one of the fundamental values of LIST and is considered from the design phase of all our projects. I am pleased with the first encouraging results presented today and would like to congratulate the teams involved.”

Mr. Roland Bastian, Managing Director of ArcelorMittal Luxembourg, underlined: "Thanks to this partnership, we are making progress in the development of concrete solutions that can potentially be applied throughout the ArcelorMittal group. We are proceeding with a forward-looking and long-term strategic vision in the energy field, which is particularly important in the current context. Having a partner like LIST is essential to making progress in these key areas.” Over the next two years, LIST and ArcelorMittal Luxembourg teams will continue their work, focusing in particular on subjects related to the decarbonization of steel production.

*CSR : Corporate Social Responsability

https://www.corporatenews.lu/en/archives-shortcut/archives/article/2022/11/list-and-arcelormittal-luxembourg-present-the-progress-made-in-their-partnership-in-the-field-of-energy-transition

Le LIST et le groupe IKO signent un accord de partenariat

IKO est le premier promoteur luxembourgeois à établir un rapport de développement durable certifié par les normes GRI (Global Reporting Initiative), qui sont considérées comme les normes les plus utilisées dans le monde. Les deux parties vont désormais se concentrer sur des solutions innovantes au Luxembourg et à l’international en mettant l’accent sur la recherche et le développement de projets et de services innovants dans le domaine de la construction durable et de l’urbanisme.

Les cinq principaux domaines d’intérêt de l’accord ont déjà été définis : l’efficacité énergétique des bâtiments intelligents, la surveillance Digital Twin, la gestion et la réutilisation des eaux grises, l’efficacité de la logistique de la construction, la construction durable et l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) au niveau urbain.

« Cet accord de coopération sera une extension naturelle du travail que le LIST effectue depuis des années en matière d’environnement bâti durable. Cet accord élargira notre champ d’action et nous permettra de collaborer étroitement avec IKO pour trouver des solutions efficaces à ce besoin urgent », a déclaré Lucien Hoffmann, directeur du département Environmental Research and Innovation du LIST.

IKO Real Estate et le LIST sont parfaitement complémentaires dans le cadre de cet accord actuellement prévu pour une durée de cinq ans.

IKO Real Estate est principalement spécialisée dans les projets de développement immobilier et possède une grande connaissance des projets innovants et durables pour le bien-être des utilisateurs des bâtiments et des occupants d’immeubles de bureaux. Le LIST possède une grande expertise en matière de gestion de l’eau et des eaux usées, d’environnement urbain et de construction durable, de systèmes énergétiques intelligents et propres, d’Analyse du Cycle de Vie et d’éco-circularité.

IKO Real Estate a la capacité d’expérimenter à l’échelle réelle les solutions et les technologies innovantes du LIST en matière de systèmes de gestion durable des déchets et des eaux ou dans les processus de démolition/construction éco-circulaires.

Delphine Desgurse, Innovation Director chez IKO Real Estate, a déclaré : « Nous sommes très fiers de nous associer au département Environmental Research and Innovation du LIST afin de relever ensemble les défis du développement urbain durable. Notre objectif est de développer ensemble des systèmes intelligents afin de surveiller les besoins en ressources de notre district ».

Dans le cadre de cet accord, des projets de R&D seront soumis conjointement au niveau européen et luxembourgeois.

https://www.infogreen.lu/le-list-et-le-groupe-iko-signent-un-accord-de-partenariat.html

Welche Vorteile bietet 5G der Landwirtschaft?

Am Dienstag organisierte das Lux5GCloud-Projekt einen Workshop, um über Digitalisierung aufzuklären und gleichzeitig Feedback aus dem landwirtschaftlichen Sektor zu bekommen. Teilnehmen konnten alle Akteure aus dem Smart Farming-Bereich, sowohl Privatpersonen und Landwirte wie auch Institutionen und Verwaltungen aus dem privaten und öffentlichen Bereich. Das Projekt Lux5GCLoud wird vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) koordiniert. Hauptaugenmerk des Projektes liegt auf dem Einfluss des Klimawandels auf die Landwirtschaft und dem Wandel hin zu Smart Farming mithilfe von Digitalisierung und Verbessern der Konnektivität, um sich diesen neuen Herausforderungen anzupassen. So soll laut LIST durch einen digitalen Wandel die Resilienz, Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der ländlichen Gemeinschaft gefördert werden. In diesen Gegenden gebe es noch nicht die gleichen Infrastrukturen für einen performanten Datentransfer wie in urbaneren Gebieten. Durch eine niedrige Konnektivität seien ländliche Regionen also benachteiligt, sowie zusätzlich durch das Wegziehen junger Leute und niedriger Fachkompetenz in verschiedenen Bereichen. Besserer Zugang zu neuen Applikationen, Geschäftsideen und Dienstleistungen sollen Produktivität und Effizienz ankurbeln. Die digitale Transformation in ländlichen Gebieten soll diese Vorzüge mit sich bringen und so viele Vorteile für Unternehmen bieten, insofern diese sich der digitalen Welt öffnen. Diesem Prinzip zufolge soll die Landwirtschaft unter vielen anderen Sektoren von der neuen Technologie profitieren können.

Umsetzung der Theorie auf dem Feld

Wie können konkrete Lösungen aussehen, die der Landwirtschaft so viele Vorteile bieten sollen? Wenn das Gesamtkonzept auch etwas abstrakt scheint, gibt es zwei Beispiele, wie digitale Lösungen aussehen könnten. Ein smartes Gerät, auf einer Weide aufgestellt, könnte eigenständig die Umgebung analysieren und mögliche Risiken wie zum Beispiel die Präsenz eines Wolfes erfassen. Um das Raubtier abzuschrecken und so die Nutztiere auf der Weide zu schützen, könnten dann beispielsweise Lichter automatisch ausgelöst werden. Das zweite Beispiel, auf das sich auch im weiteren Verlauf des Workshops konzentriert wurde, ist eine Überwachung der Ackerkulturen in Realzeit. Wichtige Bestandteile eines solchen Vorgangs sind LoRaWAN und IoT zur Kommunikation. Dabei steht LoRaWAN für Long Range Wide Area Network, also in etwa Netzwerk über eine große Reichweite und ein breites Gebiet. Diese Form des Datenaustauschs ist sehr kosteneffizient und wenig energieintensiv. Sogenannte LoRa-Gateways stehen dabei generell in Verbindung mit mehreren LoRa-Geräten. Das Gateway sammelt dabei die Informationen aller Geräte, die mit ihm über LoRaWAN in Verbindung stehen und sendet diese dann an einen Server. In der Praxis sind die Endgerätebeispielsweise Kameras, Wetterstationen und Bodenfeuchtesensoren, die auf vielen Feldern verteilt stehen und alle ihre Daten an ein Gateway senden, welches in der Gegend der Sensoren steht; so muss nicht bei jedem Sensor ein Sender stehen. Das Netzwerk an Sensoren und Gateways, was so aufgebaut wird, ist als andauernde Infrastruktur zu sehen, also als langfristige Investition. Sind die Daten vom Gateway an den Server gesendet, kommt IoT ins Spiel, das Internet of Things, oder Internet der Dinge. Das bedeutet, dass immer eine Verbindung zu realen Objekten besteht, in diesem Fall die Sensoren und Kameras. Über das IoT gelangen die Daten von diesen auf die Bildschirme und können so von Menschen interpretiert werden. Genauer heißt das, dass man sich zum Beispiel die Aufzeichnungen der Wetterdaten im Detail ansehen und analysieren kann. Da alle Geräte so auch untereinander verbunden sind, soll es zum Beispiel möglich werden, Parallelen zu ziehen zwischen dem Wetterverlauf und der Entwicklung der Bodenfeuchte.

Landwirtschaft in der Rolle als Endverbraucher

Zur Hilfe genommen werden dann noch zusätzliche Satellitendaten sowie Machine Learning. Selbstlernende Programme können so eine Verbindung zwischen Erdobservationsbildern von Satelliten und den gemessenen physischen Aspekten wie Bodenfeuchte oder Wetterdaten herstellen. So könnte man die Bodenfeuchte anhand von Satellitenbildern abschätzen und anhand dieser Daten weltweite Karten erstellen. Eine weitere Entwicklung ist die Cloud hierarchy data platform (CHDP). Kurz gesagt, werden Firmen beauftragt, Daten zu sichern, zu speichern und zu verteilen. Das Problem ist nämlich, dass gesammelte Daten oftmals in einer Cloud vorhanden sind, also alle mitarbeitenden Parteien (Kameras, Server, Analysten, Satellitenbetreiber etc.) Zugriff darauf haben, die Roh- sowie verarbeiteten Daten jedoch nicht beim Endverbraucher, also in diesem Fall den Landwirten ankommen. Durch CHPD soll dies ermöglicht werden.

Komplett neue Möglichkeiten gehen durch die 5G-Technologie auf. Kameras, die so verbunden sind, ermöglichen es, sehr hochauflösende Bilder des Pflanzenbestandes in Realzeit zu senden und so zu analysieren. Ein großer Schritt nach vorne in Sachen Bildqualität und Datenübertragung gegenüber der aktuellen Kameratechnik. Krankheiten könnten so beispielsweise erkannt werden, lange bevor sie für das menschliche Auge beim Betrachten einer Parzelle sichtbar werden. Fixe Kameras können sogar selbst problematische Zonen im Feld erkennen und sich auf diese fokussieren, strenger überwachen und warnen, falls ein eventueller Krankheitsherd identifiziert wurde. Der nächste logische Schritt wäre die Installation solcher Geräte auf Traktoren oder Maschinen, um die Technologie mobil zu machen. So könnte bei jeder Überfahrt mit dem Traktor der Bestand live mit sehr hoher Präzision analysiert werden. Der Vorstellungskraft, was noch alles möglich ist, scheinen keine Grenzen gesetzt zu sein.

Philippe Keipes

Un jumeau numérique pour mieux répondre aux crises

Imaginez une plateforme qui regroupe l'ensemble des données disponibles concernant un pays (énergie, eau, forêts, bâtiments, mobilité, citoyens, travailleurs, etc.). Figurez-vous ensuite qu'on puisse «faire parler» ces données, en fonction d'objectifs précis, à l'aide d'algorithmes développés par des scientifiques. Vous aurez alors un aperçu du jumeau numérique du Luxembourg que le LIST (Luxembourg lnstitute of Science and Technology) cherche à mettre au point depuis 2019.

Comprendre et tester

La finalité de cet outil est de permettre aux responsables politiques ou économiques de comprendre les conséquences qu'auraient certaines de leurs décisions, avant même de les mettre en application. En effet, en traduisant une certaine mesure de façon mathématique et en l'appliquant aux données du jumeau numérique du pays, on peut constater l'impact qu'aurait une telle décision et juger de sa pertinence. Par exemple, les conséquences d'une modification dans le réseau de chauffage ou les axes de circulation d'une ville pourraient être immédiatement perçues.

Le digital twin luxembourgeois a déjà été nourri d'un grand nombre de données, notamment une modélisation en 3D, avec une précision à deux centimètres, de Belval. Combinées aux capacités de high performance computing du LIST et à une salle de contrôle dotée d'un écran gigantesque, ces données peuvent être manipulées pour évaluer en temps réel ce que tout changement apporté à une situation donnée aurait comme conséquence concrète. Et réaliser les adaptations qui s'imposent. Lors de la présentation du projet, Thomas Kallstenius, CEO du LIST, avait notamment mis en exergue l'exemple de la gestion du trafic, qu'on pourrait optimiser en prenant en compte le moment où chaque travailleur rentre dans sa douche le matin ...

Une aide à la décision en période de crise

Si les bénéfices concrets du jumeau numérique luxembourgeois paraissent encore un peu abstraits, ils ont pourtant déjà été constatés au plus fort de la crise du COVID. Alors que le confinement s'imposait, secteur par secteur, il était en effet difficile d'évaluer la portée réelle de ces fermetures sur l'évolution de la pandémie. Fermer les restaurants ou les écoles était-il plus efficace que de ne plus donner accès aux transports en commun, aux cinémas ou aux magasins non essentiels? Pour le vérifier, les chercheurs ont pu introduire ces modifications au sein du jumeau numérique du Luxembourg, afin de voir comment ils pouvaient influencer le nombre d'hospitalisations ou d'infections au COVID, mais aussi constater leurs effets sur différentes variables socio-économiques. Ces projections ont permis de mieux guider la décision des responsables politiques au cœur de cette période troublée.

Dans un contexte de transition énergétique, la réplique digitale du pays pourrait également être mise à contribution pour mieux gérer la distribution des énergies renouvelables, aujourd'hui difficilement stockables, à l'échelle de quartiers ou de villes.

Avec ce projet de digital twin, le Luxembourg a en tout cas une carte à jouer. Il s'agit en effet du premier pays à mettre un tel projet en œuvre, une avance liée à sa taille réduite : il serait ainsi extrêmement complexe de produire un double digital des États-Unis ou même de la France. Reste à voir quelles seront les prochaines applications concrètes de cet outil particulièrement puissant et la façon dont l'expertise luxembourgeoise en la matière pourrait, à l'avenir, s'exporter.

Quentin Deuxant

Benelux circular economy business forum 2022: the Benelux countries on the way to make circular economy happen!

Taking place in the framework of the 2022 Luxembourg Presidency of the Benelux Union, the first day of this 2-day cross-border economic forum was honored by the presence of H.R.H. the Crown Prince, the Luxembourg Minister of the Economy, Mr. Franz Fayot, and the Secretary General of the Benelux Union, Mr. Alain de Muyser and placed the key role of circular economy in achieving sustainable development and in transforming nowadays economies and societies.

In his welcome address, Mr. Carlo Thelen, CEO / Director General of the Luxembourg Chamber of Commerce, stressed the difficulties that companies have been facing. "For many years, we have been stressing the need to move from an extensive growth model to a qualitative growth model. This means using our limited resources more rationally and efficiently and "doing better with less". To achieve this, the circular model is a promising successor to the linear model for building a more environmentally friendly and resource-efficient growth. Moreover, it has the potential to stimulate innovation, generate new jobs and diversify products and services based on new business models and practices.” Carlo Thelen explained, while also underlining the initiatives taken by the Luxembourg Chamber of Commerce, an upcoming one being the opening of the House of Sustainability.

To highlight the existing intergovernmental synergies, Mr. Alain de Muyser, Secretary General of the Benelux Union, explained that “the mission of the Benelux Union is more than ever to be a lighthouse: to accompany this transition to a sustainable economy by supporting the implementation of a political and regulatory framework which will allow local actors, citizens and businesses, to orient themselves, and by offering them a crossborder toolbox in order to achieve these objectives.” Being a priority in its 2022 Action Plan and Luxembourg Presidency, the Benelux Union offers space for circular economy to be implemented on a regional level, proactively, efficiently, test collaborations and crossborder initiatives, which can be adapted to the Single Market level.

Mr. Franz Fayot, Luxembourg Minister of the Economy, offered valuable insights of the government’s work in terms of circular economy, which is at the center of the politics and the businesses’ agenda. Minister Fayot insisted that the transformation to a circular economy will not take place as easily as it seems, as a global change of our perspectives is needed: notions like sobriety, GED per well-being, intelligent growth, growth via education & culture, reinventing the collective, and a full change in our lifestyles.

Circular economy key trends in the Benelux: “It’s time to make circular economy happen!”

To represent each country of the Benelux’s strategies, a duo of experts from the public and the private sector shared insights on what has been done, what still needs to be achieved and what solutions are available to accelerate the implementation of circular economy.

To explain the young but promising Luxembourg national circular economy strategy, Ms Laurence Tock, Director Circular Economy & Sustainable Technologies, at the Luxembourg Ministry of the Economy represented the country. Renown Luxembourg expert in circular economy, Mr. Romain Poulles, Managing Director of PROgroup, gave a critical view on and shared concrete themes where there is a need to act.

For Belgium, Mr. Stephan Vandermolen, Attaché at the Federation of Enterprises in Belgium (FEB) and specifically at the Sustainability & Circular Economy Competence Centre gave an overview of the circular economy strategy in Belgium as well as the strong efforts of the FEB in the domain, namely a Report on the advancement of circular economy in September 2022. Implementing circular economy business models is a win-win-win situation it is for companies, for their clients, and for the environment, explained Mr. Florian André, CEO at P2S Management Consulting.

Digitalisation and financial incentives were the heart of the discussions for the Netherlands, well-known for their actions in circular economy, being for example the first host of the Circular Hotspot initiative series (for the 2022 edition). Mr. Arthur ten Wolde, Executive Director & Circular Economy Expert at Ecopreneur.eu, the European Sustainable Business Federation explained the circular economy strategy of the Netherlands. On a more thematic note, the sustainable construction company Madaster was represented by Mr. Johan Klaps, Managing Director of the Belgium branch.

The Benelux countries all have their national strategies and federative initiatives but adapting to changes that can be radical is challenging. There is now a need for all economic actors to actually start implementing circular economy principles. Hence, the key message of the round table, underlined by all speakers: “It’s time to make circular economy happen!” and for good.

Deep dive into two themes: circular economy in the industry sector, and in construction & infrastructure

Mr. Guy Keckhut, the moderator of the entire event, introduced the presentations of a thematic workshop on circular economy in the industry sector with the following experts: Mr. Rafael Jaimes Contreras, Head of Circular Economy Unit at the Wallonia Cluster Mecatech explained how metallurgy was a priority in this aspect for the Walloon government. Ms Stéphanie Sauce, Marketing Manager at General Technic in Luxembourg, explained how the company introduced circular economy in their business model to serve their clients in the industry sector. Innovation in the industry is important as well, as underlined by Mr. Ramses Villa, Business Creation Manager – Benelux at EIT InnoEnergy, a venture fostering interesting startup projects. Energy was at the heart of the session.

Ms Yvonne Havenga, Policy Coordinator, at the General Secretariat of the Benelux Union animated an insightful thematic workshop on circular economy in construction and infrastructure. Mr. Michael Moradiellos del Molino, Head of Real Estate, EPEA – Part of Drees + Sommer talked about the cradle 2 cradle notion in the construction sector. Mr. Hugues Kempeneers, Director of Embuild – Brussels, the Brussels office of the Belgian Federation for Construction, highlighted how Brussels benefitted from sustainable construction to become a smart city. The crossborder at its core Interreg Project Digital Deconstruction was presented by Ms Annie Guerriero of the LIST, Mr. Jean-Yves Marié from BIM-Y, and Mr. Guillaume Dubois from Schroeder & Associés.

The important question of waste management: overview of the regulations in place, synergies available, and solutions for companies

Waste management is a fundamental aspect of sustainability and circular economy, and a prickly crossborder issue. The closing conference, organised in collaboration with Betriber & Ëmwelt, was dedicated to this theme.

In their opening words, Ms Sabrina Sagramola, Manager International Affairs and EEN National Coordinator of the Luxembourg Chamber of Commerce, and Mr. Lucien Hoffmann, Director of the Environmental Research and Innovation Department (ERIN) of the LIST, settled the context of the issue and the need for collaboration on this aspect. Ms Caroline Fedrigo, Senior Engineer at the LIST presented the proactive Betriber & Ëmwelt initiative and its work to help companies understand environment legislation and obligations.

On this note, Luxembourg has adopted a “Zero Waste Strategy” and implemented in its national law a legislative package dedicated to waste management and single-use plastics, which were explained to the audience by Mr. Paul Rasqué, Advisor at the Luxembourg Ministry of the Environment, Climate and Sustainability. These obligations come from a 2014 EU package of directives and are biding to all economic actors.

Giving a crossborder view on the subject, Mr. Emmanuel Mossay, Director Research & Innovation and Circular Economy Expert at EcoRes highlighted the Belgium federal and regional legal frameworks when it comes to waste management. For the Netherlands and on a solution-focused level, Mr. Rob Buurman, Director, Recycling Netwerk Benelux (NL) offered insights on how collaboration in this subject could go smoother. Cooperation is already at stake thanks to the biding efforts of the Benelux Union: this is what was highlighted by Mr. Stéphane Verwilghen, Legal Advisor for the General Secretariat of the Benelux Union.

Knowing this, solutions are already available to help companies transition. This is what was presented by Ms Sophie Öberg, Deputy Director, and Ms Laura Mullenders, Project Manager – Waste Management, of IMS – Inspiring More Sustainability Luxembourg. Highlight project in the field, a transition kit to help companies go from recycling to reusing has been developed and proved useful, as suggested by the practical company testimonies of Mr. Arnaud Waxweiler, Sustainability Lead at ING, and Mr. Christoph Längsfeld, ESG-Officer at ERGO Life.

Want to relive the event?

Presentations of the speakers are available for consultation below.

Did you miss the event or want to relive the programme? Check:

the article about the second day dedicated to synergies between Benelux and Greater Region, and business synergies here.
and the replay of the Business Forum available on the Go International Showcase!

https://www.cc.lu/toute-linformation/actualites/detail/benelux-circular-economy-business-forum-2022-the-benelux-countries-on-the-way-to-make-circular-economy-happen

LIST Research Group Wins 3R Prize for Developing Animal Testing Alternative

This is the second edition of a national symposium organised by Luxembourg's research institutes, the Ministry of Agriculture, Viticulture and Rural Development, the Ministry of Health and the Ministry of Higher Education and Research with the aim of promoting the principle of the 3Rs:

Replace (replace research where animals are used);
Reduce (reduce the number of animals used for research purposes);
Refine (improve the welfare of animals used in scientific research).

This symposium, attended by internationally renowned researchers and representatives of animal protection associations, was an opportunity to discuss scientific progress in the field of animal experimentation, at national and European level, as well as on best practices in order to improve the quality and ethical aspect of research projects carried out in Luxembourg. This second edition also focused on a “fourth R”: the reproducibility of results obtained with animal models and the improvement of data quality in scientific research.

3R Prize to the “Environmental Health Group” team of the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

On this occasion, the National League for the Protection of Animals, “Lëtzebuerger Déiereschutzliga”, also awarded a prize for a contribution to significantly reduce, replace or refine the use of animals in research. The “3R” prize was awarded to the “Environmental Health Group” team of the LIST for the development of in vitro human respiratory tract tests, without the use of laboratory animals.

The ministers pointed out: “The objective of the '3R' principle is the progressive abolition of animal experimentation and the replacement by alternative methods which are scientifically validated.” Minister Haagen recalled that Luxembourg is one of the Member States that best protects animal rights. The use of animals for cosmetic purposes or for the development of tobacco products is indeed strictly prohibited in Luxembourg and scientific research is limited to fundamental research and exclusively uses zebrafish, mice and rats

The principle of the 3Rs in animal experimentation in the Grand Duchy

Animal experimentation for scientific purposes is strictly regulated in the Grand Duchy of Luxembourg and is based on the principle of the 3Rs. This means that research projects using animal models are subject to rigorous monitoring throughout the project. For each authorisation request, the competent departments of the Ministry of Agriculture, Viticulture and Rural Development, in close collaboration with the competent departments of the Ministry of Health, examine whether the use of animals is justified and whether the project is designed to ensure conditions that respect animal welfare. When an alternative method is available, animal models must be replaced.

At present, it is not yet possible to base all research solely on alternative methods. The use of animal models is still necessary in many cases, especially when the biological mechanisms involved are still poorly understood. However, in Luxembourg, the scientific community is very involved in the development of alternative methods with long-term projects such as the development of organoids, 3D cell cultures that allow better study of the different organs of the human body. Special efforts are made in the Grand Duchy to create and improve in vitro models of the lungs, intestines and brain, for which patents are filed or in preparation. Luxembourg's scientific community is also working to replace reagents of animal origin with non-animal alternatives.

In addition, researchers, veterinarians and technicians are constantly working to reduce the number of animals used and to refine protocols. Among the promising projects presented at the symposium are the use of automated cage monitoring which facilitates the rearing of mice and improves their well-being, as well as a systematic collaboration between biologists and biostatisticians which ensures that each new study is designed to be reliable and reproducible, thus minimising the number of laboratory animals needed over the long term.

For the Luxembourg government, it is essential to reduce the use of animals for scientific purposes to what is strictly necessary and to respect their well-being while guaranteeing quality scientific results.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/43000-list-research-group-wins-3r-prize-for-developing-animal-testing-alternative

Cap vers une construction circulaire

Le réemploi d’un matériau telle qu’une brique, dont la fabrication est très énergivore, ne permet pas seulement une économie importante en termes d’impact carbone mais aussi d’éviter le prélèvement de nouvelles ressources.

Pour relever ces défis et améliorer la circularité du marché de la construction, une équipe pluridisciplinaire du LIST s’intéresse à l’ensemble du processus de déconstruction des bâtiments : de l’inventorisation standardisée des composants, matières et déchets issus de la déconstruction à la facilitation de la gestion et circulation des matériaux de réemploi. De premières solutions innovantes montrent déjà un niveau de maturité avancé.

Garantir une déconstruction standardisée

En vue d’accompagner les entreprises et donneurs d’ordres, le LIST a développé un inventaire permettant d’aborder la déconstruction de manière standardisée. La législation luxembourgeoise relative aux déchets prévoit en effet que les parties prenantes prennent en considération ces déchets, y compris les matériaux pour le réemploi, lors de la planification d’une déconstruction.

« En collaboration avec l’Administration de l’Environnement, nous venons par ailleurs de compléter ce premier outil avec un guide de la déconstruction pour accompagner les acteurs du secteur et encourager le recours aux bonnes pratiques », ajoute Bruno Domange, responsable des activités du LIST dans le cadre de la Convention avec le Ministère de l’Environnement.

Un inventaire digital des matériaux

Association de quatre technologies de pointe, la plateforme DigitalDeconstruction donne une nouvelle dimension à la construction circulaire. Basée sur des technologies de scan3D, de reversible BIM (Building Information Modelling), d’inventaire et de blockhain, cette interface est capable d’inventorier et caractériser de manière standardisée l’ensemble des éléments constitutifs d’un bâtiment tout en renseignant leur potentiel de réemploi. Un avantage considérable pour les acteurs de la construction, que ce soit en termes de planification et logistique de déconstruction, tout comme de traçabilité et certifications environnementales.

« Nous intégrons ces quatre technologies indépendantes au sein de la plateforme Digital Deconstruction de manière à décupler leur potentiel par une centralisation des données. L’outil est pensé comme une application d’aide à la décision intégrant notamment des tableaux de bord contenant des indicateurs à la fois environnementaux et économiques, mais également des visualisations BIM qui permettront d’assister la prise de décision et d’étudier plus finement les scénarios de réemploi », détaille Annie Guerriero, responsable LIST du projet Interreg DigitalDeconstruction . Cette technologie fait actuellement l’objet de tests sur des projets de déconstruction en France, en Belgique, aux Pays-Bas et au Luxembourg.

Faciliter la circulation des matériaux de réemploi

Si toutes les étapes en amont de la déconstruction peuvent être planifiées, il n’en reste pas moins que les matériaux de réemploi doivent être caractérisés et conditionnés de telle sorte que les futurs ré-employeurs soient intéressés. C’est ici qu’entre en scène le projet Interreg FCRBE mené par Bruno Domange au LIST : « Ce partenariat international vise à faciliter la circulation des matériaux de réemploi par la diffusion et l’adoption de guides pratiques et de fiches matériaux ou encore la création d’une méthode d’évaluation des efforts de réemploi des matériaux ».

La petite maison : un projet architectural collaboratif au cœur de Belval

Conçue et réalisée dans le cadre de l’évènement Esch2022, la Petite Maison est un projet architectural collaboratif qui illustre la possibilité et nécessité de penser une construction circulaire. L’objectif de ce projet est de faire la démonstration d’une conception, construction et déconstruction d’un bâtiment en favorisant pleinement le réemploi de ses matériaux et en minimisant par conséquent son impact environnemental.

Un défi de taille initié par l’Université du Luxembourg, sous la direction de l’architecte et professeure invitée Carole Schmit auquel sont parvenus les nombreux partenaires professionnels du Luxembourg et de la Grande Région dont le LIST fait partie. « Plusieurs équipes du LIST ont partagé leur expertise à travers ce projet, par exemple pour le référencement des matériaux en vue de leur réemploi », témoigne Duan Hua, ingénieur R&D au LIST.

https://www.infogreen.lu/cap-vers-une-construction-circulaire.html

Le LIST publie dans « Nature »

Moins de deux ans après sa publication dans Science, l’équipe d’Emmanuel Defay rempile avec une nouvelle publication tout aussi prestigieuse dans Nature, dont le premier et le dernier auteur sont basés au LIST : une première au LIST et au Luxembourg.

Trouver des sources d’électricité durables est l’un des grands défis de ce siècle. Dans une publication intitulée « Large harvested energy with non-linear pyroelectric modules », datée du 12 septembre 2022, pas moins de neuf chercheurs du LIST se penchent sur la récupération d’énergie et notamment la production d’électricité à partir de la chaleur perdue.

« L’idée est de faire varier la température du matériau pour récupérer de l’électricité », explique Emmanuel Defay, chef de l’unité Nanotechnologies du LIST. La pyroélectricité est la propriété d’un matériau dans lequel un changement de température entraine une variation de polarisation électrique. Cette variation de polarisation peut générer un courant électrique, ce qui rend ces matériaux utiles par exemple pour la production d’électricité. « L’idée d’utiliser les matériaux pyroélectriques est née dans les années 80 et nous l’avons remise au goût du jour : nous avons accès à de meilleurs matériaux et compris certains mécanismes qui nous ont permis de créer un démonstrateur convaincant. Notre collecteur d’énergie thermique récupère 10 joules pour 40 grammes de matériau. C’est 1000 fois plus que ce qu’on a l’habitude de voir dans le domaine de la récupération d’énergie. »

Parmi les 11 signataires de la publication, 9 sont des chercheurs du LIST et 2 sont des partenaires industriels japonais avec lesquels le LIST mène un projet de recherche.

« Parmi les applications possibles, on peut imaginer de fabriquer des panneaux solaires avec ce principe, ou de l’appliquer par exemple dans un centre de calcul, dans l’industrie lourde, ou encore dans le domaine du spatial. L’objectif est maintenant d’aller plus loin dans le développement d’une application crédible, en prenant contact avec des compagnies. »

https://www.infogreen.lu/le-list-publie-dans-nature.html

Des chercheurs du List publiés dans Nature

Produire de l’énergie proprement, une problématique plus que jamais d’actualité à laquelle se sont intéressés neuf chercheurs du Luxembourg Institute of Science and Technology (List) et deux partenaires industriels japonais avec lesquels le List mène un projet de recherche. Ils ont signé, tous les onze, un article intitulé «Grande énergie récoltée avec des modules pyroélectriques non linéaires». Cet article a été publié, le 12 septembre 2022, dans la prestigieuse revue scientifique Nature , une première.

Leur plan consiste à «faire varier la température du matériau pour récupérer de l’électricité», résume Emmanuel Defay, chef de l’unité Nanotechnologies du List et co-auteur. Il faut pour cela un matériau pyroélectrique, dans lequel «un changement de température entraîne une variation de polarisation électrique», précise le List. «Cette variation de polarisation peut générer un courant électrique.»

10 joules pour 40 grammes de matériau

L’idée n’est pas nouvelle, mais «née dans les années 80. Nous l’avons remise au goût du jour», détaille Emmanuel Defay. «Nous avons accès à de meilleurs matériaux et compris certains mécanismes qui nous ont permis de créer un démonstrateur convaincant. Notre collecteur d’énergie thermique récupère 10 joules pour 40 grammes de matériau. C’est 1.000 fois plus que ce qu’on a l’habitude de voir dans le domaine de la récupération d’énergie», se réjouit-il.

Quelles peuvent être les applications dans la vie quotidienne? «On peut imaginer fabriquer des panneaux solaires ou l’appliquer dans un centre de calcul, dans l’industrie lourde, ou encore dans le domaine du spatial», liste le chercheur. «L’objectif est maintenant d’aller plus loin dans le développement d’une application crédible, en prenant contact avec des compagnies.»

Mathilde Obert

https://paperjam.lu/article/list-publie-dans-nature-sur-re

Lancement du Space campus, futur centre de gravité de l’écosystème spatial luxembourgeois

Le projet d’infrastructures du campus vise à faciliter l’installation et à regrouper des acteurs de l’écosystème spatial national et international qui sont déjà présents ou qui souhaitent s’installer au Luxembourg. Afin de répondre au mieux aux besoins, le campus sera implanté sur deux sites distincts avec un focus différent pour tirer le meilleur profit de chaque localisation, à savoir d’une part, les activités directement liées aux entreprises et, d’autre part, à la recherche spatiale publique. Le site principal du Space campus d’une surface totale de près de 7 hectares sera situé à Kockelscheuer (commune de Roeser) dans le ParcLuxite pour activités de hautes technologies. Le site hébergera le siège de la Luxembourg Space Agency (LSA) ainsi que les activités directement liées aux entreprises spatiales. La pose de la première pierre est prévue courant 2024, les premiers bâtiments devraient être opérationnels en 2026. Le deuxième site se trouvera à Belval sur une surface de départ de 69 ares, avec possibilité d’occuper à terme 1,9 hectare. Situé en face du parking ouvert près de la Maison du Savoir, le site de Belval regroupera à terme les activités et les laboratoires de recherche spatiale du Centre interdisciplinaire pour la sécurité, la fiabilité et la confiance (SnT) de l’Université du Luxembourg ainsi que du Centre européen d'innovation pour les ressources spatiales (ESRIC) du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Depuis 2016, le secteur spatial du Luxembourg s’est fortement développé. Il compte aujourd’hui environ 75 acteurs (entreprises et institutions de recherche) actifs et qui emploient au total près de 1.200 personnes.

Microscope électronique ultra-puissant

Le microscope électronique à transmission (TEM) est installé dans un laboratoire dédié, adapté à sa taille, après avoir voyagé en kit depuis le Japon et nécessité huit semaines d’assemblage et d’installation. Il permet d'analyser des matériaux (biologiques, polymères, métalliques ou composites) à l'échelle nanométrique avec un grossissement et des détails jamais observés auparavant. Cela rend son utilisation applicable à une grande variété de domaines et de marchés. Les échantillons à examiner doivent être suffisamment fins pour que les électrons puissent les traverser, donc être préparés d’une manière spécifique. Dans un an environ, l'utilisation du TEM pourra être ouverte aux entreprises et aux partenaires, dont certains ont déjà exprimé leur intérêt pour recourir à cette technologie à un niveau industriel.

Ein Land im Fieber

Der vergangene Sommer war im Großherzogtum der trockenste seit 100 Jahren – und der zweitheißeste seit Beginn der Aufzeichnungen. In den Wäldern trockneten die Bäche aus und die Bäume starben ab. Die Trinkwasserversorgung könnte in Zukunft in einigen Gemeinden gefährdet sein. Auch die Weinproduktion könnte sich aufgrund des neuen Klimas verändern.

Experten räumen ein, dass diese Phänomene auch in den kommenden Jahren auftreten werden. Und dass sie Luxemburg, wie wir es kennen, verändern werden.

Der Tod des Waldes

Bei einer Fahrt durch den Wald zeigt Christophe Hissler auf einige Bäume. Sie tragen keine Blätter mehr, wirken dünn und farblos. Sie sind am Verdursten. Er hält neben einem kleinen Bach an, der völlig ausgetrocknet ist. Es gibt keine Spur von Wasser. Alles, was man sehen kann, sind Geräte und Apparate, die überall verstreut sind.

Wir befinden uns im hydrographischen Versuchsbecken von Weierbach, dem am besten untersuchten und ausgestatteten im Einzugsgebiet der Alzette im Nordwesten Luxemburgs, nahe der Grenze zu Belgien.

Die Forschungsarbeiten in diesem 450.000 Quadratmeter großen Gebiet begannen vor 22 Jahren mit dem Ziel, die Funktionsweise der hydrologischen Systeme besser zu verstehen. Hissler, Forscher am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), ist einer der Projektleiter.

In den letzten Jahren hat er zwei Phänomene beobachtet: „Seit 2015 haben wir eine Dürre nach der anderen erlebt, mit Ausnahme des letzten Jahres, das extrem nass war. Wir sehen, dass im Sommer die Wassermenge im Boden allmählich abnimmt.“

Das zweite Phänomen, mit dem er nicht gerechnet hat, ist, dass es auch im Winter einen Dürreeffekt gibt. Die Daten dieses Jahres geben Anlass zur Sorge. „Es war eine extrem heftige Dürre. Nicht nur für den Boden, sondern auch für die Bäume. Es ist zu erwarten, dass wir in diesem Wassereinzugsgebiet noch nie erreichte Grundwassertiefststände sehen werden“, sagt er.

Die Forscher sind daran interessiert, zu verstehen, wie Bäume in der Lage sind, Dürreereignisse zu überleben oder eben nicht. Der LIST-Experte Stanislaus Schymanski weist darauf hin, dass Bäume, genau wie wir, Wasser zum Überleben brauchen. Wenn sie kein Wasser verlieren wollen, müssen sie ihre Blätter schließen, sodass sie kein CO2 aufnehmen können und nicht wachsen.

Wenn die Nachfrage nach Wasser größer ist als das Angebot, geraten sie in Wasserstress. „Das passiert sowohl im Wald als auch in der Stadt. Selbst bei sporadischen Regenfällen dauert es eine Weile, bis sich diese Situation umkehrt, denn das Wasser muss zu den Wurzeln gelangen. Es ist ein sehr langsamer Transport“, beschreibt er.

Weiter oben im Wald gehen die beiden Forscher zwischen Bäumen der Art Picea abies, die im Volksmund als Fichte bekannt ist. Sie vergleichen die verschiedenen Exemplare, berühren die Stämme und schauen unter die Rinde auf der Suche nach den schwarzen Käfern, die sich von den lebenden Teilen ernähren. „Die meisten Bäume sind am Absterben. Die Äste sind völlig zerstört, sie tragen keine Nadeln mehr.“

Für Hissler und Schymanski bedeutet dies letztlich das Ende dieser Art von Wald im Großherzogtum.

Außergewöhnlich trocken

Den ganzen Sommer über gab es Warnungen vor den Auswirkungen der anhaltenden Dürre. Anfang August sprachen das Umweltministerium und die Wasserwirtschaftsverwaltung von einer „kritischen Situation“, in der die Wasserläufe extrem niedrige Pegelstände aufwiesen, von denen einige bereits völlig ausgetrocknet waren.

Später im selben Monat schätzte die Europäische Dürrebeobachtungsstelle, dass es sich um die schlimmste Dürre seit mindestens 500 Jahren handelte und dass fast die Hälfte Europas von einem entsprechenden Alarm bedroht war, darunter auch Luxemburg. Anfang September stellte das Landwirtschaftsministerium fest, dass dies der trockenste Sommer seit 100 Jahren im Großherzogtum war.

Für Andrew Ferrone, Klimatologe und Leiter des Agrarmeteorologischen Diensts ASTA, war der Sommer 2022 in der Tat „außergewöhnlich“, was die Trockenheit anbelangt. „Wir können sogar sagen, dass er beispiellos ist. Auch wenn er in Bezug auf die Temperatur nicht beispiellos ist. Tatsächlich ist es erst der zweitheißeste Sommer seit 1838, seit wir Aufzeichnungen haben. Der Sommer 2003 war noch heißer. Dennoch sehen wir eine Häufung von wärmeren Sommern und wärmeren Jahren“, sagt der Experte.

Ferrone weist darauf hin, dass die zehn wärmsten Jahre, die jemals im Großherzogtum aufgezeichnet wurden, alle in den letzten zwei Jahrzehnten stattgefunden haben. „Dies ist ein klares Indiz dafür, dass der Klimawandel tatsächlich stattfindet, und zwar auch in Luxemburg“, versichert der Experte. Während im Zeitraum 1961–1990 die Monate Juni und Juli regelmäßig von Dürre betroffen waren, gab es in den letzten 30 Jahren in allen Monaten außer Dezember und Januar Trockenheit. „Es gibt eine sehr starke Entwicklung in der Dürresituation, und das ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die Temperaturen ganz erheblich gestiegen sind.“

Seit der vorindustriellen Zeit sind die Temperaturen im Großherzogtum um 1,5 Grad angestiegen. Das erklärt, warum die Böden viel schneller austrocknen, wenn es nicht regnet, meint der Experte, der diesen Anstieg mit einem Fieber vergleicht.

„Wir sehen in Luxemburg deutliche Klimaveränderungen. Es mag nicht viel erscheinen, aber wenn man an Fieber denkt, ist es ein großer Unterschied, ob man 38 oder 39,5 Grad hat. Bei 38 Grad ist es normalerweise kein großes Problem. Man bleibt vielleicht ein oder zwei Tage zu Hause. Aber wenn man 39,5 Grad hat, wird es lebensbedrohlich.“ Eine der größten Sorgen, welche die schwere Dürre hervorgerufen hat, sind die möglichen Auswirkungen auf die Trinkwasserversorgung Luxemburgs. Etwa 50 Prozent des Trinkwassers des Landes stammen aus dem Grundwasser. Die andere Hälfte kommt aus dem Obersauer-Stausee, dessen Wasser in der Kläranlage Eschdorf aufbereitet wird. Diese Versorgung ist ohne Probleme gewährleistet.

Allerdings wird das Grundwasser im Land nur während der Wintermonate aufgefüllt. Die Situation kann daher in einigen Teilen des Landes kritisch werden, da einige Gemeinden ausschließlich auf ihr Grundwasser angewiesen sind.

Wein und Wasser

Die Dürre hat auch in der Weinbranche Besorgnis ausgelöst. Der Temperaturanstieg in den Sommermonaten hat Forscher des LIST und des Instituts für Weinbau (IVV) dazu veranlasst, die Auswirkungen in der Moselregion zu untersuchen. Im Versuchsweinberg von Remich hat der Forscher Daniel Molitor festgestellt, dass lange Perioden ohne Regen ein besonderes Problem darstellen, vor allem für junge Reben. Die Trauben bleiben klein und teilweise hart. Sie werden nicht voll ausgereift und können daher nicht mehr für die Weinproduktion verwendet werden.

Molitor warnt, dass die Erzeuger auf trockene, aber auch auf nasse Sommer vorbereitet sein müssen. „Es ist eine große Herausforderung, den Boden so zu bewirtschaften, dass eine hohe Qualität der Trauben möglich ist“, meint der Experte. Das macht die Konservierung von Trauben für Weißwein immer schwieriger.

Zur möglichen Umstellung auf die Rotweinproduktion merkt der Forscher an, dass „dies eine Option sein könnte, aber nicht die Lösung für die gesamte Region“. Stattdessen sollten sie sich auf die Anpassung des Bodens konzentrieren. „Es ist keine Lösung für das Dürreproblem, aber es könnte eine Option sein, einige Weine aus später reifenden Trauben unter etwas kühleren Bedingungen zu erzeugen. Das ist in der Regel sehr gut für die Weine.“

Die Uhr tickt

Die Auswirkungen der extremen Trockenheit in Luxemburg sind unübersehbar. Die Prognosen für die Zukunft sind nicht rosig. Experten sprechen von einem Klimanotstand und befürchten einen Kampf gegen die Zeit, um die Situation zu ändern. Andrew Ferrone ist der Ansicht, dass zur Begrenzung der Auswirkungen des Klimawandels in erster Linie eine „starke Abschwächung“ erforderlich ist. „Das bedeutet, dass wir unsere Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 Prozent reduzieren und bis 2050 klimaneutral werden müssen“, so der Klimatologe.

Im Falle des Trinkwassers beginnt der Wandel laut Jean-Paul Lickes, Direktor der Wasserwirtschaftsverwaltung, mit der Sensibilisierung der Menschen. „Wir versuchen, sie über die Notwendigkeit des Trinkwassersparens aufzuklären.“

Eine der Ideen der Wasserverwaltung ist es, das Wasser, das in unsere Häuser kommt, mindestens zwei- oder sogar dreimal wiederzuverwenden. Auf diese Weise sparen wir nicht nur Wasser, sondern auch Geld.

In den Wäldern, so Christophe Hissler, könnte man über eine größere Vielfalt und eine andere Waldbewirtschaftung nachdenken, mit Baumartenmischungen unterschiedlichen Alters, die den Zugang zu verschiedenen Wasserressourcen ermöglichen, um das Wasser besser auf die einzelnen Bäume zu verteilen. In der experimentellen Weierbach-Wasserscheide, wo die Fichten absterben, wird der Wald abgeholzt und etwas anderes gepflanzt.

„Wenn man sich Spanien oder Portugal anschaut, sieht man, dass dort an vielen Stellen Eukalyptus gepflanzt wurde, und das ist ganz gut gelungen. Es wird eine Übergangsphase geben. Weniger Wasser bedeutet nicht, dass es keinen Wald geben kann. Aber diese Art von Wald eignet sich nicht für das Klima, das wir jetzt haben“, sagt Stanislaus Schymanski.

Es bleibt zu entscheiden, in welche Richtung wir jetzt gehen wollen. „Wenn wir die Dinge so belassen, wie sie sind, ist es sehr ungewiss, was passieren wird. Denn in der Zeit, bis sich die neuen Bäume etabliert haben, kann es zu Erosion kommen und die Dinge können außer Kontrolle geraten“, warnt der Experte.

Ebenso ist es wichtig, an den sozialen Wert dieser Flächen zu denken. „Wir wollen in den Wald gehen und ihn genießen können. Ich denke, es gibt einen Weg, ein Gleichgewicht zu finden.“

Jetzt, wo der Sommer zu Ende ist, kann Luxemburg aufatmen. Aber der Kampf gegen die Dürre hat gerade erst begonnen.

Dieser Artikel erschien zuerst auf contacto.lu und wort.lu :

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/comment-la-secheresse-change-le-luxembourg-632d872fde135b9236ff9f8d

https://www.wort.lu/pt/luxemburgo/como-a-seca-est-a-mudar-o-luxemburgo-632aeaffde135b9236b9b782

TIAGO RODRIGUES

ESA Astronaut Matthias Maurer Reflects on Space Mission, Discusses ESA-ESRIC Space Resources Challenge

Located at the Maison de l'innovation in Esch-Belval, ESRIC is a joint initiative of the Luxembourg Space Agency (LSA), the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) and the ESA.

The final winning team of the Space Resources Challenge will receive up to €550,000 in development contracts from ESA and ESRIC and get the possibility to fly their final robot on the Moon. The jury who will select the final winning team includes ESA Astronaut Matthias Maurer, who returned on 6 May 2022 from a nearly six-month (177-day) stay on board the International Space Station (ISS).

Talking to Chronicle.lu during his visit to Esch-Belval on Friday, Mr Maurer explained that the importance of the current event, a competition which is open to the public, industries and research institutions, is to find innovative technologies to prospect resources on the Moon. He said: “We are currently on the brink of flying again to the Moon and in the Artemis programme, we will bring humans to the Moon and stay on the Moon. In the long run, we want to make a moon station and explore the Moon further … but we cannot fly everything to the Moon”. He indicated that new technologies are needed to sustain humans on the Moon surface and that includes prospecting what is there and how to use these resources. He continued: “We would need technologies to find water on the Moon, not only to drink but also [we] need technology to split water (H2O) into hydrogen (H2) and oxygen (O2)”. He elaborated that hydrogen is a clean and efficient source of energy, and can be used as rocket fuel as well, whilst oxygen can be used to breathe.

Matthias Maurer added that to stay longer on the Moon, humans would need to build stations to protect themselves from radiations and these stations would be probably built by 3D-printing using lunar soil, rather than flying materials from the earth, and hence new technologies are needed to prospect the resources on the Moon and learn how to use these resources. He then explained that current technologies limit humans to be outside a space station for only seven hours or so and therefore it is logical to send rovers first to scout and prospect the best landing sites with the best resources nearby. Moreover, while humans can probably do much more than a rover in much shorter time on the Moon, a rover can stay on the Moon for a very long time, giving them the advantage to prospect large areas. Thus, the current ESA-ESRIC Speace Resources Challenge event and efforts to find new technical innovations are important for this long-term goal.

In continuation of prospecting resources and building a station on the Moon, Mr Maurer was optimistic about Luxembourg’s space mining ambitions as well. He explained that once a station is built and the nearby resources are known, humans will also need to learn “how to extract and build new things or make fuel on the Moon, for example”. He clarified that the possibility of refuelling on the Moon is exciting and more logical because there is less gravity on the Moon and therefore less energy is needed to leave the Moon’s atmosphere than refuelling on Earth. He also mentioned that these technologies, which can work in a vacuum and dusty environment, can then be transferred to asteroid extraction as well, for precious metals or extending science and our understanding of the universe. He argued: “The Moon will be the perfect place where you can test and prove these technologies. Luxembourg can contribute to the objectives of ESA, exploring the Moon, scientific purposes while at the same time maturing the hardware and technology. So that is a win-win situation.”

When asked about his experience in relation to a nearly seven-hour of space walk on 23 March 2022, also known as extravehicular activity, which includes several upgrades and changes on the exterior of ISS, Matthias Maurer explained that to work outside the station, one needs a space suit which is pressurised (0.3 atm), which makes it like feel something like inside a car tyre. Therefore, anything you do or move feels much harder and the muscles fatigue faster and secondly, safety is the top priority during these times and astronauts are harnessed to two points at all time. This constant attention to safety and precise work also means the brain has to be fully active at all times. Moreover, alone in the vast space and looking down on the Earth, he recalled that “the first minutes,you might get the impression that I am falling. As a beginner, it is also a challenge to remain calm". Overall, Mr Maurer felt that the space walk was a tremendous experience coupled with fatigue and exhaustion, and concluded “It was a really good day, the best day of my 177 days in space”.

Offering his guidance and an inspirational message for children, the 52-year-old astronaut said: “You need to dare to dream big dreams and don’t let anybody tell you that you cannot do it. You just need to strive and have ambition, and don’t give up”.

The Space Resources Challenge opened to the public on 7 May 2021 for application submissions and ESA and ESRIC invited thirteen teams to the first field-test in the Netherlands on 29 August 2021. Of these, ten were selected to submit their final proposal on 29 October 2021. Five winning teams were chosen in January 2022 and given a €75,000 development contract each to develop their prototypes further.

The five competing teams were:

FZI - Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe, Germany
ETH Zurich & University of Zurich, Switzerland
Lukasiewicz – PIAP, Poland
Mission Control Space Services, Canada
Space Application Services & University of Luxembourg & Dynamic Imaging Analytics & La Palma Research Centre & University de Lorraine & The Open University

The final winner will be announced in about five to six weeks’ time, in October 2022.

https://chronicle.lu/category/space/42384-esa-astronaut-matthias-maurer-reflects-on-space-mission-discusses-esa-esric-space-resources-challenge

Wie der Weinbau in Luxemburg sich dem Klimawandel anpasst

Neben dem Boden und der Lage spielt das Klima eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Rebe und der Qualität des Weins. Während des letzten Jahrzehnts gab es vermehrt und längere Trockenperioden, so wie in diesem Sommer. Und der Juli 2022 war mit 377 Sonnenstunden der sonnigste Juli seit Beginn der Aufzeichnungen in Luxemburg im Jahr 1947.

Hat das einen positiven Einfluss auf den Jahrgang 2022? Und wie sieht die Zukunft des Weinbaus in Luxemburg aus? Wird es bald keinen trockenen Riesling mehr von der Luxemburger Mosel geben? Aber dafür guten Rotwein? Und Rivaner aus dem Ösling?

Wir haben mit Daniel Molitor vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) gesprochen. In enger Zusammenarbeit mit dem Institut vini-viticole (IVV) in Remich untersuchen die Forscher in Feldstudien auf kleinen Flächen, wie der Weinbau in Luxemburg sich kurz- und langfristig an den Klimawandel anpassen könnte.

Daniel Molitor, vergangene Woche hat die Lese der ersten Weintrauben in Luxemburg begonnen – so früh wie nie zuvor. Warum so früh? Ist das wegen der Hitze und Trockenheit, die wir diesen Sommer hatten?

Es sind weniger die extremen Hitzepeaks oder die Trockenheit, sondern die Summe an Wärme, die die Trauben insgesamt in den verschiedenen Entwicklungsstadien bekommen haben.

Die Rebphänologie (= Entwicklung der Reben im Jahresverlauf, Anm. der Redaktion) ist Temperatur-angetrieben. Die hohen Temperaturen während der gesamten Vegetationsperiode 2022 haben dazu geführt, dass die Trauben deutlich früher als im Mittel der Jahre ihre Erntereife erreicht haben.

Hätte man jetzt noch länger gewartet mit der Lese, hätten einige Sorten am Ende zu wenig Säure und das Mostgewicht wäre vor allem zu hoch. Das Mostgewicht beschreibt die Dichte des herausgepressten Traubensaftes, also wie viel Masse der Saft in Verhältnis zu seinem Volumen enthält. Die Masse wird durch alle gelösten Stoffe im Traubensaft bestimmt, wobei der Hauptbestandteil Zucker ist. Enthält der Traubensaft zu viel Zucker, steigt der Alkoholgehalt des Weins (sofern trocken ausgebaut), wodurch er die typische Leichtigkeit der Luxemburger Moselweine verliert.

Haben die Trauben denn auch schon die nötigen Aromen entwickeln können? Und haben Hitze und Trockenheit eine Einfluss auf Qualität und Ertrag?

Wassermangel kann in der Tat zu einem unvollständigen Aromenbild führen. D.h. der fehlende Regen in den Sommermonaten könnte einen negativen Einfluss haben. Aber dort, wo ausreichend Wasser für die Reben verfügbar war, haben die Trauben eine hohe Reife, was für einen guten Wein wichtig ist. Dies wird häufig bei älteren Weinbergen der Fall sein oder dort wo durch Bewässerung dem Trockenstress entgegen gewirkt werden konnte. Niedrigere Erträge sind hier nicht unbedingt zu erwarten. Auch weil es wegen dem geringen Niederschlag und quasi abwesender Taubildung kaum zu Problemen mit Pilzbefall kam – was sonst eine der größten Sorgen der Winzer ist. Eventuell wird es stellenweise niedrigere Erträge geben, weil die Beeren wegen Wassermangel kleiner sind und somit weniger Saft enthalten. Insgesamt sind die Trauben dieses Jahr sehr gesund und lassen reintönige Weine erwarten.

2022 wird also ein guter Jahrgang?

Ja, die Winzer erwarten einen qualitativ ausgezeichneten Jahrgang – zumindest dort, wo die Wasserversorgung ausreichend war.

In den vergangenen 10 Jahren hat die Weinlese schon öfter früher begonnen. Ist das ein Trend, der sich in den kommenden Jahren bewähren wird?

Ja, davon müssen wir ausgehen. Das ist aber eher auf eine verfrühte Blüte zurückzuführen, was zu einer längeren Vegetationsperiode führt – also den Zeitraum, in dem die Beeren heranwachsen und reifen. Der Blütebeginn war bei der Rebsorte Rivaner in der letzten Dekade im Schnitt 13 Tage früher als in den 1970er Jahren. Das ist ein Ergebnis unserer umfangreichen Analyse von Wetteraufzeichnungen und Daten zum Weinjahr der letzten 50 Jahre. Neben dem frühen Blütenbeginn wurde bei dieser Rebsorte in den letzten 10 Jahren ein um 17 Tage verfrühter Reifebeginn verzeichnet.

Welche Auswirkung haben diese Verschiebungen in der Vegetationsphase auf die Luxemburger Weine?

Die Reifephase ist verkürzt. Oder in anderen Worten: die Trauben reifen schneller, und das bedingt durch einen zweifachen Temperaturanstieg in der Reifephase.

Zum einen gibt es einen allgemeinen Temperaturanstieg: die Jahresmitteltemperaturen in den 2010er Jahren lagen 1,7°C über denen der 1970er Jahre; die durchschnittlichen Tagesmaxima sind sogar um 2,5°C gestiegen. Und dann verschiebt sich durch verfrühten Austrieb und Blüte die Reifephase in Richtung der wärmeren Monate August und September. In den 1970er Jahren fiel die Reifephase in die Monate September und Oktober.

Das heißt, dass die Trauben in der Summe mehr Wärme bekommen. Was sich in den letzten Jahren positiv auf die Qualität der Weine ausgewirkt hat: seit der Jahrtausendwende hat es in Luxemburg kein Weinjahr mehr gegeben, in dem die Trauben nicht reif wurden. In den 1970er Jahren war das noch regelmäßig der Fall.

Auf der anderen Seite könnten die klimatischen Bedingungen in Zukunft aber auch die Typizität der luxemburgischen Moselweine verändern oder gefährden, wenn keine Anpassungen vorgenommen werden. Typizität bedeutet das Aussehen, der Geruch und der Geschmack, die für eine bestimmte Rebsorte typisch sind– also z.B. die Leichtigkeit der Moselweine oder Apfel-, Pfirsich- und Citrusaromen in einem trockenen Riesling. Wenn die Reife früher eintritt und der Lesetermin aber nicht angepasst wird, besteht das Risiko, dass der Alkoholgehalt später im Wein zu hoch ist.

Wenn es wärmer wird bedeutet das also nicht unbedingt weniger Probleme. Deshalb untersuchen wir in mehreren Forschungsprojekten unterschiedliche Strategien, um den ökonomischen Erfolg des Weinbaus im Gebiet der „Appellation d’origine protégée – Moselle Luxembourgeoise“ zu fördern und für die Zukunft nachhaltig zu sichern.

Wie kann sich der Weinbau in Luxemburg an die veränderten klimatischen Bedingungen anpassen?

Im Jahr 2015 haben wir Versuche gestartet mit spätreifenden Weißweinsorten wie z.B. Grüner Veltliner, der in Österreich sehr verbreitet ist. Aber auch Rotweinsorten wie z.B. Cabernet Sauvignon, Syrah und Zinfandel wurden angepflanzt. Insgesamt testen wir 13 spätreifende Sorten mit jeweils 10 Reben. Seit 2018 ernten wir von diesen Testreben reife Trauben. Die ersten Ergebnisse in den warmen Jahren 2018 bis 2020 waren vielversprechend: die getesteten Sorten treten später in Reife, bis zu 11 Tage Verschiebung gegenüber Pinot noir; die Erntemostgewichte waren häufig mit dem Pinot noir vergleichbar; und es gab keine signifikanten Krankheiten, außer für die Sorte Zinfandel. Im kühlen Jahr 2021 zeigten sich jedoch die Grenzen der spätreifenden Sorten. Hier reiften viele dieser Sorten nicht ausreichend aus.

Wir testen auch alternative Standorte im Vergleich zu den typischen südlich exponierten Steilhängen: flachere oder anders exponierte Lagen entlang der Mosel, aber auch kühlere, nördlichere Standorte wie z.B. an der Our in Vianden. Dort wurde z.B. bis ins frühe 20. Jahrhundert Wein schon einmal angebaut. Mit der getesteten Sorte Cabernet blanc haben wir bisher eine leichte Reifeverzögerung in diesen Lagen beobachten können. In Vianden hat der Wein außerdem andere Aromen entwickelt: der Cabernet blanc des Jahres 2016 hatte hier Noten von grüner Paprika und Spargel, in Remich Citrus und Passionsfrucht. Das kann aber auch auf Unterschiede im Boden zurückzuführen sein. In Vianden haben wir Schiefer, an der Mosel Muschelkalk. Typisch für die Rebsorte Cabernet blanc sind: Johannisbeere, Grapefruit, Stachelbeere und grüne Paprika. Eine Verlagerung der Weinbergstandorte könnte die Typizität und Leichtigkeit der Luxemburger Weißweine also in Zukunft möglicherweise erhalten.

Das klingt nicht schlecht, sind aber Anpassungen, die auf großer Fläche nicht von heute auf morgen möglich sind, oder? Von welchem Zeitraum reden wir denn hier?

Nein, das sind eher langfristige Anpassungen. Es ist schwer hier einen genauen Zeitraum zu nennen. All diese Versuche stehen auch erst am Anfang; Im verregneten Sommer 2021 sind z.B. die spätreifenden Sorten gar nicht gereift. Was zeigt, dass diese Sorten wirklich nur unter bestimmten klimatischen Bedingungen funktionieren, die wir aktuell aber noch nicht jedes Jahr haben. Ein Winzer legt einen Weinberg aber immer mit dem Ziel an, ihn für 30-40 Jahre nutzen zu können. Da wollen wir gerade bei neuen Sorten erst sicher sein, dass sie hier auch ertrag- und gewinnbringend funktionieren.

Wir befinden uns aktuell an einem Punkt, wo die Winzer merken, dass die Effekte des Klimawandels für den hiesigen Weinbau nicht mehr nur positiv sind. Die neuen Sorten, die getestet werden, sind zusätzliche Optionen, keine Kernmaßnahmen. Diese Versuche bedeuten nicht, dass es in Zukunft nur noch Rotweine von der Mosel geben wird. Wir machen z.B. auch Tests mit unterschiedlichen Elbling-Klonen. Diese wurden aus alten Anlagen selektioniert, weil sie andere Eigenschaften ausweisen als gewöhnliche Elbling-Klone sind, in der Hoffnung, dass einige dabei sind, die sich in Zukunft vielleicht als besser an den Klimawandel angepasst herausstellen

Welche Maßnahmen können Winzer denn kurzfristig ergreifen, um den aktuellen Herausforderungen entgegenzuwirken?

Winzer können z.B. ihre Kulturführung ändern. Das bedeutet vor allem eine wasserschonende Bodenpflege und Laubwandschnitt. Hat eine Rebe weniger Blätter, macht sie auch weniger Photosynthese und verbraucht so weniger Wasser. Dies verschiebt die Reifephase, was bedeutet: weniger Zucker in der Traube und später weniger Alkohol im Wein. Das könnte also eine Maßnahme gegen den doppelten Temperaturanstieg in der Reifephase sein.

Aber auch der Zeitpunkt der Entblätterung ist wichtig: nicht direkt vor angekündigten Hitzewellen. Der Winzer sollte die Trauben früh bzw. langsam an die zusätzliche Sonne gewöhnen. Ähnlich wie wir Menschen unsere Haut nicht nur drei Tage vor dem geplanten Südseeurlaub der Sonne aussetzen sollen.

Ein Sonnenbrand muss auch bei Reben vermieden werden. Anzeichen dafür sind eine rötliche Bräunung an den Beeren und ebenfalls bräunliche Verfärbungen an den Blättern. Mit dem Klimawandelsteigt das Risiko für Sonnenbrände. Doch auch hierzu gibt es bereits Forschungsprojekte: Trauben werden mit dem Tonmineral Kaolin geweißt, wodurch sie mehr Sonne reflektieren. Bei den Testreben wurde mit dieser Methode dieses Jahr bis zu 30% weniger Sonnenbrand gemessen als bei unbehandelten Reben. Diese Versuche werden in den Folgejahren in einem Ringversuch wiederholt, bevor allgemeine Empfehlungen für die Praxis ausgesprochen werden.

Bei Trockenstress kann der Winzer sich natürlich dafür entscheiden, seine Reben zu bewässern. Dies gilt besonders für junge Reben, die anfälliger für Trockenstress sind, da ihre Wurzeln weniger tief in den Boden reichen. Ältere Reben kommen in der Regel mit längeren Trockenperioden gut aus, da sie deutlich tiefer wurzeln und sich somit aus tieferen Bodenschichten Wasser aneignen können.

Hier im Versuchsbetrieb des IVV hat man sich im aktuellen Jahrgang dafür entschieden, die Trauben an jungen Reben frühzeitig komplett zu entfernen. Die Reben bringen zwar in diesem Jahr keinen Ertrag, es ist aber wahrscheinlicher, dass die Folgewirkungen der extremen Trockenheit im nächsten Jahr geringer ausfallen.

Aber ist großflächige Bewässerung denn überhaupt praktikabel bei anhaltender Dürre wie in diesem Sommer?

Das ist eine gute Frage. Technisch ist es absolut möglich. Rechtlich ist es etwas delikater: Wo sollen die Winzer das Wasser hernehmen?

Daneben bedeutet eine Bewässerung einen zusätzlichen Arbeitsaufwand und vor allem hoher Wasserverbrauch. Will ein Winzer auf einer Fläche von 1 ha einen Niederschlag von 10 mm simulieren, dann brauch er dafür 100.000 Liter Wasser. Zum Vergleich: In den Tank eines Milchlasters passen etwa 14.000 Liter. Zur Zeit läuft auch eine Machbarkeitsstudie am LIST, um Trockenstress mithilfe von Sensoren und Saftflussmessungen im Rebstock zu erkennen. Solche Methoden könnten in Zukunft helfen, gezielter Entscheidungen zum Bewässerungsbedarf zu treffen.

Was ist mit Pflanzenschutzmaßnahmen, um die Reben vor Krankheiten und Schädlingen zu schützen? Diese sollen ja eher reduziert werden.

Winzer können jetzt schon pilzwiderstandsfähige Sorten wie z.B. Cabernet blanc anpflanzen, die weniger anfällig für Pilzerkrankungen wie falscher Mehltau und echter Mehltau sind. Besonders in nassen Frühjahren wie in 2021 ist Pilzbefall an luxemburgischen Trauben ein echtes Problem.

Zurzeit wird auch am LIST analysiert, inwiefern pilzresistente Sorten auch an Trockenheit und Hitze angepasst sind. Werden pilzresistente Sorten verwendet, kann der Winzer auf bestimmte Pflanzenschutzmittel verzichten oder zumindest weniger davon einsetzen. Pilzkrankheiten müssen im Weinbau nämlich leider präventiv und kontinuierlich behandelt werden. Ist falscher Mehltau erst mal in der Rebe, ist er kaum aufzuhalten. Diesen Sommer hätte man zum Beispiel – im Nachhinein – in vielen Fällen komplett auf die Bekämpfung des falschen Mehltaus verzichten können, und die letzten Behandlungen wurden in der Praxis auch häufig ausgelassen.

Fazit: Wird es also in Zukunft noch Elbling und trockenen Riesling von der Mosel geben?

Ja. Das langfristige Ziel ist es, durch diverse Anpassungsstrategien traditionelle Sorten in Luxemburg zu erhalten. Spätreifende Sorten aus wärmeren Regionen können inzwischen eine Ergänzung darstellen. In der Zwischenzeit lernen wir jedes Jahr dazu, denn die klimatischen Bedingungen sind aktuell nur schwer vorherzusehen Die Sommer 2018, 2019, 2020 waren sehr warm, 2021 gab es aber viel Regen. Neben Trockenheit gibt es auch vermehrt Starkregenereignisse, was z.B. zu Bodenerosion führt. Und es besteht nach wie vor das Risiko von Spätfrostschäden.

In aktuellen sowie zukünftigen Forschungsprojekten sollen Anpassungsstrategien für den Luxemburger Weinbau wissenschaftlich beleuchtet werden, um daraus Entscheidungshilfen abzuleiten, die nachhaltige Bewirtschaftung der Weinberge im Land unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen zu sichern.

https://www.science.lu/fr/forschung-im-weinbau/wie-der-weinbau-luxemburg-sich-dem-klimawandel-anpasst

Das kleine Haus, das groß rauskommen soll

Ein wenig verloren steht sie da, die Petite Maison auf der weiten, versiegelten Fläche vor dem Universitätscampus. Umzingelt von den im Vergleich riesigen architektonischen Unikaten der Uni Luxemburg.

Die Szene erinnert entfernt an die in den 1950er Jahren erschienene animierte Kurzserie The Little House. Doch der Vergleich zum idyllischen Landhaus hinkt. Die unscheinbare Konstruktion wird nicht durch Fortschritt und Urbanisierung bedroht, sondern soll vielmehr exemplarisch für die Bauweise der Zukunft stehen.

Carole Schmit befasst sich schon seit Jahren mit Fragen rund um die Nachhaltigkeit in der Baubranche und kennt sich bestens im institutionellen Gefüge zwischen Unternehmen, Ministerien, Gemeinden, Verwaltungen und anderen Akteuren aus. „Wir hatten uns überlegt, einen Beitrag zu Esch2022 zu leisten, um konkret zu werden und auch sehr präzise darin, was wir hinsichtlich der Zirkularität meinen“, sagt die Architektin, die eine Gastprofessur im Architektur-Masterstudiengang an der Universität Luxemburg innehat. Ziel sei es, hochwertige Materialien so lange wie möglich in einem Lebenszyklus zu behalten, aber auch flexibel mit ihnen umgehen zu können. „Wir können nicht mehr davon ausgehen, dass ein Gebäude 100 Jahre so bleibt, wie es ist“, bemerkt sie. Zwar ist es, um Ressourcen zu schonen, prinzipiell am sinnvollsten, ein Gebäude möglichst lange zu benutzen (und eine mögliche Umnutzung schon bei der Planung mitzudenken). Doch Bedürfnisse änderten sich ebenso wie Normen.

Das Projekt spannt dabei einen Bogen zur Ausstellung All we need im Kontext der Europäischen Kulturhauptstadt vor 15 Jahren. „Es war eine Ausstellung, die mich stark beeindruckte. Sie entstand im Kontext eines damals veröffentlichten Berichts des IPCC (Weltklimarat, d. Red.).“ Der Bericht machte klar, dass die Ressourcen des Planeten endlich sind und ihre Gewinnung Konflikte und Umweltschäden verursacht. Die Petite Maison soll eine mögliche Antwort in konkreter Form sein. Quasi Kreislaufwirtschaft zum Anfassen.

Das Kleine Haus, das Interessierte noch bis Oktober besichtigen können, ist deshalb auch weniger als ein Endprodukt oder gar ein Modellhaus, sondern vielmehr als Konzeptbau zu verstehen. Eine Heizung findet man darin ebenso wenig wie Schlaf- oder Badezimmer. Das Flachdach ist beispielsweise vom Rest der Konstruktion abgesetzt, um den Blick auf die verschraubten Träger freizugeben. Unter den Füßen sieht man die Betonplatten mit Aussparungen für die Befestigung mit Stahlbolzen, wo heute üblicherweise Estrich zur Begradigung, Versiegelung der Fläche und etwa das Anbringen von Fliesen aufgebracht wird. Die Fläche anderweitig abzudichten sei im Grunde nicht schwierig, führt Schmit aus. Dazu könnte die Bodenplatte von unten isoliert werden. Obendrauf könnten Holzplatten oder Trockenestrich den Belag abrunden. Doch die ihr zugrundeliegende Konstruktion sei schon komplizierter als bei einer herkömmlichen Bauweise. Das liegt daran, dass die Planung der Verbindungen zwischen Stahl und Beton präzise sein müssen. Diese Sorgfalt ist dann auch bei der Ausführung der Arbeiten erforderlich, um Beschädigungen an den Bauteilen zu verhindern.

Die hölzerne Tür drinnen, die in einen Nebenraum führt und schon einiges an Patina angesetzt hat, wurde so belassen, damit man sie als Gebrauchtobjekt erkennt. Gleiches gilt für die von Wind und Wetter gezeichneten Latten, die den überdeckten, aber offenen Außenbereich verkleiden. Sie stammen von einem Bauernhof im Norden Frankreichs. „Wir haben versucht, so viel wie möglich lokal zu machen, weil es einer der wichtigen Punkte ist, herauszufinden, was die Großregion zur Zirkularität beitragen kann und ab wann wir gezwungen sind, auf dem Weltmarkt einzukaufen“, führt die Architektin aus, die am Ursprung des Projekts steht.

Dennoch ist die auf einer Bruttofläche von knapp 100 Quadratmetern entstandene Struktur zum größten Teil mit neuen Materialien gebaut. Das kann man kritisch sehen. Beim Vor-Ort-Besuch lassen sich dafür aber zwei Erklärungen finden. Wenn größtenteils bereits auf dem Markt verfügbare Materialien und Techniken zum Einsatz gekommen sind, so gilt das beispielsweise nicht für die Verbindungskonstruktionen der Stahlträger. Den Prototypen dafür hat Prof. Christoph Odenbreit zusammen mit einem Doktoranden an der Universität Luxemburg entwickelt.

Zweitens wird heute eben noch nicht so gebaut, dass Häuser, Bürogebäude und Co. wieder in ihre Einzelteile zerlegt werden können. Auf die Frage, warum das so ist, antwortet Schmit: „Weil es aktuell keinen Markt für (gebrauchte, d. Red.) Materialien gibt und weil der Bauträger nicht spezifisch nach gebrauchten Materialien fragt. Das heißt, dass allgemein die Bauträger alle Garantien haben wollen, die mit einem Neubau einhergehen.“ Gekauft werden in der Folge Materialien, die zertifiziert und im Labor getestet wurden, um den vielfältigsten Auflagen in Sachen Dämmung, Sicherheit oder Belastbarkeit gerecht zu werden. „Nun, um alle Garantien für ein gebrauchtes Material zu haben, das ist etwas komplizierter“, räumt Schmit ein.

Darüber hinaus dominiert, wie in vielen anderen Lebensbereichen auch, der Reflex, neu zu kaufen, während dem Second-Hand-Produkt der Beigeschmack des Schmutzigen, Entwerteten anhaftet, immer verbunden mit dem Anschein von sozialem Abstieg. Wenn diese Mentalität ohne Zweifel systembedingt ist, führt die Architektin mit Blick auf die Bautradition auch historische Gründe an. „Nach dem Zweiten Weltkrieg schätzten die Menschen das Neue. Es war ein Zeichen des Erfolgs, des Wohlstands, der Modernität.“ Dr. Annie Guerriero stimmt dem zu. „Nach dem Krieg musste man alles wieder neuaufbauen, und das in Massen. Und es ist zum damaligen Zeitpunkt, dass sich die Art und Weise des Bauens verändert“, bemerkt die Architektin. Etwas, das Jean-Yves Marié, Chef des Start-up-Unternehmens Bim-y als „Industrialisierung“ des Baus bezeichnet. Baustoffe wie Beton werden in großen Quantitäten hergestellt. Die schnelle Ausführbarkeit der Arbeiten wird ein anderes, entscheidendes Kriterium. Möglichst viel muss möglichst schnell aus dem Boden gestampft werden. Zeit ist Geld.

Die Kehrseite dieser Bauweise sind unter anderem untrennbare Kompositmaterialien, durch Bindemittel kombinierte Baustoffe oder Melaminharzplatten, die eine Rückgewinnung wertvoller Primärressourcen unmöglich machen. Die Verwendung giftiger Harze oder Asbest kommt erschwerend hinzu. „Man findet wenig Wert in den Objekten, die nach 1970 datiert sind“,weiß Guerriero, die am Luxembourg Institute of Science and Technology (List) in den Bereichen Digitalisierung im Bau und Nachhaltigkeit forscht. Geht man weiter in der Vergangenheit zurück, findet man, wie das Beispiel des aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts stammenden Ettelbrücker Bahnhofs zeigt, hochwertige Materialien wie Stahl, Holzbalken oder Naturstein, die ihrerseits aber nicht einfach und unbeschadet zurückgewonnen werden können.

Der Wohlstand des Landes und Profitüberlegungen führen außerdem dazu, dass manche Gebäude heute lange vor ihrem Lebensende abgerissen werden, um Platz für größere, lukrativere Projekte zu machen. „Es ist vor allem der dermaßen hohe Wert von Grundstücken in Luxemburg, der seit Jahren den Abriss vorantreibt. Für viele historischen Gebäude ist das dramatisch“ , wirft Schmit ein. Es ist heute gängige Praxis, die entkernten Gerippe von Gebäuden einzureißen und in zerkleinerter Form als Aufschüttmaterial im Straßenbau zu verwenden. Andere Bestandteile werden recycled: Stahl und Aluminium können, unter Generierung von Emissionen, wieder neu eingeschmolzen werden. Viele andere Baustoffe werden hingegen verbrannt (die thermische Verwertung wird als Recycling gewertet) oder anderweitig verarbeitet (Downcycling).

Wie es anders funktionieren kann, will die Universität Luxemburg zusammen mit einer Vielzahl an institutionellen und privaten Partnern anhand der Petite Maison zeigen. Alle Bestandteile der Konstruktion sind in einem digitalen Modell (im Fachjargon: Building Information Modeling oder Bauwerksdatenmodellierung, kurz BIM) und in einer vom List gepflegten Datenbank vermerkt. Auf seinem Laptop ruft Dragos Ghioca, Architekt und Forscher an der Universität Luxemburg, eine Simulation des Gebäudes auf. Ein Klick und die Software zeigt Informationen über einen verbauten Stahlträger an. Potenzielle Käufer*innen sollen die einzelnen Komponenten später mit Blick auf eine Wiederverwendung reservieren können, wenn sie den virtuellen Gebäudezwilling, den das Start-up-Unternehmen Bim-y anfertigt, besichtigen. In dieser 3D-Umgebung sind dann auch heute verdeckte Schichten sichtbar.

Im Idealfall könnten so die Bestandteile eines Gebäudes noch vor dessen Abriss oder Dekonstruktion ein neues Zuhause finden. „Wir rechnen damit […], dass uns die Technologie dabei helfen könnte, die Lagerung (von rückgebauten Materialien, d. Red.) zu begrenzen“, fügt Guerriero hinzu. Ohnehin muss ein solches Depot erst noch entstehen. Pläne dafür gibt es bereits. Doch die Suche nach einem Standort zieht sich schon über einige Monate und auch die Finanzierung bleibt zu klären. Wie der List-Forscher Bruno Domange auf Journal-Nachfrage erklärt, sehen die Pläne ein Lager in einer Größenordnung von 2.000 m2 vor, mit sowohl Innen- als auch Außenflächen für weniger wetterempfindliches Material aus Stein etwa. Träger des vor mehr als zwei Jahren initiierten Projekts ist Luxinnovation, daran beteiligt ist außerdem das Unternehmen EcoTransFaire, die eine Machbarkeitsstudie durchgeführt haben. Carole Schmit hofft auf einen Erfolg des Vorhabens. „Wir hoffen, noch einen Schritt weiterzugehen […] und die Einrichtung einer Second-Hand-Materialplattform zu begünstigen, die heute in der Großregion noch komplett fehlt.“

Für sie ist klar, dass der Bau zum Zweck des Rückbaus und der Wiederverwendung von Baumaterialien „deutlich mehr Arbeit ist, weil zunächst muss man wissen, um was es sich handelt, sie ausmessen, ihren Zustand überprüfen und herausfinden, wie ich sie richtig verwenden kann. […] Es ist ein Anliegen, das deutlich mehr Zeit und Investition in der Konzeption verlangt.“ Die List-Forscherin Guerrerio unterstreicht die Bedeutung des Materialwissens: „Objekte, über die es keine Informationen gibt, werden zu Abfällen.“

Auch deshalb genügt eine Auflistung der verbauten Fenster, Türen oder Verkleidungen in der Konzeptphase einer Infrastruktur nicht. Ein Rohrbruch, ein Feuer, ein Erdbeben oder Umbauarbeiten: Über die Lebensdauer eines Gebäudes kann und wird viel passieren. Ob beispielsweise ein hölzerner Träger noch einmal für ein paar Jahrzehnte seine Aufgabe erfüllen kann, müsse man daher von Fall zu Fall abwägen, meint Guerriero. Die Architektin geht ähnlich den anderen Gesprächspartner*innen davon aus, dass neue Berufsbilder entstehen werden, die eine Expertise im Umgang mit Gebrauchtmaterialien aufbauen werden. Zum Beispiel, indem Holzträger mit thermischen Kameras auf einen Befall von Insekten untersucht werden. Alles, um das Vertrauen neuer Abnehmer*innen zu gewinnen.

Für Jean-Yves Marié ist klar, dass es aus rein finanziellen Abwägungen heute interessanter ist, ein Gebäude einfach abzureißen. Doch betrachtet man beispielsweise die graue Energie, die in die Gewinnung, Aufbereitung, den Transport und Zusammenbau der Bauelemente fließt, ergibt sich ein anderes Bild. „Man muss ein Gebäude wie eine urbane Ressource betrachten“, meint er. Zudem verweist er auf die gesellschaftliche und umwelttechnische Verantwortung der Unternehmen. Ein Aspekt, der für immer mehr Mitarbeiter*innen eine wichtige Rolle spiele. Dragos Ghioca erinnert seinerseits an die Materialknappheit in der jüngeren Geschichte und die gestiegenen Preise für Stahl oder Holz. „Wenn man Gebäude als Ressourcen ansieht, hat man eine andere Ressource in den bereits vorhandenen Materialien.“

Die Frage nach dem Kostenaufwand lässt sich heute noch nicht eindeutig beantworten und ist ein Erfahrungswert, der mit dem Petite-Maison-Projekt gemacht werden soll. Denn welchen Preis kann man nach 40 Jahren auf die Betonplatten setzen, welchen auf den Türrahmen? Carole Schmit geht davon aus, dass die geringeren Kosten beim Kauf eines gebrauchten Produkts durch den Mehraufwand bei der Konzeption, seiner späteren Evaluierung, dem Rückbau sowie möglicherweise die Aufbereitung eines Baumaterials wettgemacht werden könnten. Doch auch der Preis von neuen Baustoffen wird die Rechnung beeinflussen, beispielsweise die in Zukunft sicherlich wachsende Nachfrage nach Holz als Baumaterial. Möglicherweise aber genauso oder noch stärker die CO2-Bilanz.

Die Architektin Carole Schmit weist auf noch eine andere Hürde hin. Für die Architektin steht fest, dass die Genehmigungsprozeduren in der Kreislaufwirtschaft flexibler ausgelegt werden müssen. Ein Beispiel: Für ein Gebäudeprojekt soll ein Fenster aus einem Bestandsgebäude wiederverwendet werden. Der*die Käufer*in wird das Objekt aber erst dann kaufen, wenn er die Baugenehmigung hat. Weil er*sie die genauen Maße oder den Zustand des Fensters noch nicht kennt, sieht er vielleicht nur eine ungefähre Fläche in den Plänen der Baugenehmigung vor. Deshalb steht für die Architektin fest: „Die öffentlichen Instanzen müssen bei der Zirkularität mitspielen.“

Christian Block, Lex Kleren

https://journal.lu/de/das-kleine-haus-das-gross-rauskommen-soll

Vorsicht: Blaualgen-Alarm

Blaualgen, die nicht wirklich blau, sondern eigentlich eher grün aussehen – vor allem im Sommer sind sie oft Thema im Großherzogtum und auch in den (Nachbar-) Ländern. Wegen der sogenannten Cyanobakterien, die hinter diesen Algen stecken, hat das Wasserwirtschaftsamt am Donnerstagnachmittag ein sofortiges Badeverbot für die Remerscher Seen ausgesprochen. Darüber hinaus empfiehlt die Verwaltung, jeglichen Kontakt mit dem Wasser zu vermeiden, Wasseraktivitäten wie Wassersport und Angeln zu unterlassen und auch Hunde und andere Haustiere das besagte Wasser nicht trinken zu lassen.

„Einige Arten von Cyanobakterien synthetisieren Toxine, die zu einem Gesundheitsrisiko für Menschen, Wassertiere, Haustiere und Vieh führen können“, warnt das Wasserwirtschaftsamt. „Für den Menschen sind die Beschwerden, die mit dem Kontakt, der Einnahme oder dem Einatmen dieser Toxine verbunden sind, von unterschiedlicher Art und Intensität und können beispielsweise Kopfschmerzen, Hautreizungen und/oder -verbrennungen oder Übelkeit umfassen.“

Das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) war damit beauftragt worden, genauere Analysen vorzunehmen, um die Artenzusammensetzung der Cyanobakterien und das Vorhandensein von Toxinen abzuklären. „Die Untersuchungen haben ergeben, dass die Dolichospermum-Spezies, die potenziell Toxine produziert und somit potenziell gesundheitsschädlich ist, vorherrschend vorkommt“, berichtet die Verwaltung. Sie hat sich auf die Studienergebnisse des LIST basiert und schließlich das Badeverbot für die Remerscher Baggerweiher beschlossen.

Bei Beschwerden an den Hausarzt wenden

Sollte jemand durch das Baden in den Remerscher Baggerseen während der vergangenen Tage gesundheitliche Probleme bekommen haben, rät die Verwaltung, sich an den Hausarzt zu wenden und dabei den möglichen Kontakt mit den giftigen Cyanobakterien zu erwähnen. „Was den See von Weiswampach und die Strände des Obersauersees betrifft, ist das Baden dort zum jetzigen Zeitpunkt weiterhin erlaubt“, sagt die Wasserverwaltung. Sollte dort ebenfalls ein Verbot nötig werden, werde das der Öffentlichkeit mitgeteilt. Um stets über die aktuelle Situation der Badegewässer auf dem Laufenden zu sein, sollen sich Wasserraten auf der Webseite www.waasser.lu informieren.

(Red.)

Le LIST signe un accord de partenariat avec Schroeder et Associés

Ce nouvel accord vise principalement à rechercher et à explorer des solutions innovantes au Luxembourg et à l’étranger, en mettant l’accent sur la recherche et le développement dans le domaine de la gestion des ressources en eau, de la construction et de la mobilité.

Le recherche et le développement porteront sur trois domaines principaux : la gestion des ressources en eau dont notamment le traitement des eaux usées, la construction et plus particulièrement les systèmes de gestion de l’information pour la planification de bâtiments durables et sains, et enfin la mobilité en examinant la Mobilité Connectée et Automatisée (CCAM) et l’intégration avec les infrastructures routières. Des activités de formation doctorale sont également intégrées dans l’accord.

« Nous sommes impatients de nous lancer dans ces projets complexes avec des équipes de recherche aussi compétentes », déclare Thierry Flies, Administrateur délégué de Schroeder et Associés. « L’innovation est la clé de notre développement futur, et nous avons la chance d’avoir des scientifiques de haut niveau au LIST pour travailler sur ces sujets avec nos équipes. »

Ce n’est pas la première fois que les deux partenaires travaillent ensemble. Ils ont par exemple collaboré dans le cadre d’un projet de déconstruction du bâtiment « Jean Monnet » situé au Kirchberg ainsi qu’à travers un projet INTERREG nommé « Advanced Digital Solutions Supporting the High-Value Recovery and Reuse of Building Materials ». Cet accord de partenariat permettra une collaboration à long terme plus structurée et stratégique.

Dans le cadre de ce partenariat, Schroeder et Associés apportent leur expertise dans les technologies de gestion de l’information du bâtiment et les technologies de traitement des eaux usées, mais aussi leur savoir-faire dans les domaines de la construction durable et saine ainsi que de la mobilité durable pour les différents réseaux de transport.

Le LIST possède également une expertise dans les technologies de traitement des eaux usées et les technologies de gestion des informations sur les bâtiments, mais aussi une grande connaissance des jumeaux numériques (de l’anglais : Digital Twins), des systèmes d’aide à la décision et de la réalité virtuelle.

« Cet accord de coopération sera une suite naturelle au travail que le LIST effectue depuis des années en matière de recherche environnementale et de développement technologique », déclare Lucien Hoffmann, directeur du département Environmental Research and Innovation au LIST. « Cet accord élargira notre champ d’action et nous permettra de collaborer plus étroitement avec Schroeder et Associés afin de trouver des solutions efficaces pour résoudre les défis environnementaux. »

https://www.infogreen.lu/le-list-signe-un-accord-de-partenariat-avec-schroeder-et-associes.html

5G : une plateforme pour sensibiliser le grand public à son utilisation

Il y a d’abord eu la 2G, puis la 3G suivie de la 4G, et tout le monde parle désormais de la cinquième génération de téléphonie mobile 5G, tandis que des chercheurs comme Sébastien Faye du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) se penchent déjà sur la prochaine génération. L'introduction il y a quelques années de la nouvelle génération de téléphonie mobile 5G suscite de nombreuses questions auprès de la population, voire une certaine confusion.

Qu’est-ce que la 5G ? Comment se compare-t-elle aux autres technologies ? Quel est l'impact de la 5G sur les performances de mobilité par rapport aux autres technologies de communication ? Quelles sont ses capacités et ses limites ?

Afin de présenter et d'expliquer au public les technologies qui se cachent derrière la 5G, le LIST a lancé une plateforme de sensibilisation dédiée, baptisée 5G-PLANET, co-financée par le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC). L'accent a été mis sur un domaine qui devrait être révolutionné par la 5G et qui parle à tout le monde, surtout au Luxembourg : la mobilité.

Les résultats de cette plateforme sont accessibles en ligne (https://www.5g-planet.lu/). L’idée était simple : utiliser des outils que les chercheurs du LIST utilisent déjà au jour le jour pour leurs activités de recherche afin d’expliquer au plus grand nombre des concepts parfois perçus comme complexes par le public. Pour cela, des approches de simulation, d’émulation et des robots voitures ont été utilisées pour reproduire les capacités et les limites de la 5G de façon pédagogique.

Des véhicules qui communiquent entre eux

Les applications de mobilité en réseau et les systèmes de transport intelligents font partie - au niveau socio-économique - des applications les plus prometteuses de la 5G. Concrètement, cela signifie par exemple des véhicules qui communiquent entre eux ou même avec les feux de signalisation, avec des temps de réponses et des délais très courts, ce qui permet par exemple de prévenir des accidents.

Sébastien Faye, responsable des activités d'innovation autour de la 5G et de la 6G du LIST, explique la plateforme 5G-PLANET : « La 5G souffre globalement d’un problème d’adoption. Les anciennes générations étaient d’un intérêt évident pour le public, car elles ont permis la téléphonie mobile, l’envoi de messages, l’accès à Internet et à des milliers d’applications tout en se déplaçant. La 5G est plus complexe à percevoir et à expliquer, bien qu’elle ait le potentiel d’ouvrir beaucoup de nouveaux services. Dans ce projet, nous avons souhaité créer des démonstrateurs pour illustrer cela et aborder certaines questions qui découlent de l’application de la 5G dans le domaine de la mobilité », explique M. Faye.

Ainsi, en plus d’expliquer ce qu’est la 5G et son rôle, trois démonstrateurs, résumés en vidéo sur le site du projet et destinés à des présentations live, ont été créés – dans le but de répondre à trois questions : qu’est-ce que la mobilité connectée ? qu’est-ce que la 5G ? Et en quoi en la 5G est-elle pertinente pour la mobilité connectée ? « Le thème de la mobilité est idéal pour démontrer les possibilités offertes par cette nouvelle génération, qui permettent par exemple une réactivité et un temps de latence bien plus faibles qu’auparavant », déclare le chercheur du département IT for Information Services (ITIS) du LIST.

Un jumeau numérique de l'infrastructure 5G

Les applications de mobilité nécessiteront encore quelques années avant d'atteindre un stade avancé de mise en œuvre. De l’autre côté, la plateforme fondée sur les compétences étoffées du LIST, vise également à aider les décideurs à planifier le déploiement et l’utilisation de réseaux 5G, tout en renforçant l’intérêt public pour cette nouvelle technologie. Pour ce faire, les démonstrateurs réalisés utilisent le concept du « jumeau numérique » dans lequel une partie de l’infrastructure 5G ou des composants technologiques liés à la mobilité connectée sont reproduites numériquement.

L'utilisation de nouvelles technologies de réseau est extrêmement complexe et l'exploitation de tout leur potentiel est également un défi, mais qui peut générer d'énormes avantages économiques à long terme. « L’utilisation du concept de jumeau numérique nous permet de tester, calibrer et valider nos modèles ou des scénarios de déploiement de façon sécurisé avant de les mettre en place en réel. L’avantage est que cette approche a un pouvoir pédagogique, car elle permet de montrer visuellement à un large public ce que donnerait l’application d’une technologie dans un contexte n’existant pas encore », explique Sébastien Faye.

Quelle est la prochaine étape de 5G-PLANET ?

Le projet 5G-PLANET a activement fait connaître la 5G en participant à plus de cinq événements, en organisant plusieurs workshops, et en répondant à de nombreuses demandes de la presse luxembourgeoise.

Mais ce n'est en aucun cas la fin de sa mission et le travail se poursuivra à l'avenir avec le développement de la plateforme.

Les trois démonstrateurs mentionnés précédemment dans le projet 5G-PLANET peuvent également être transférés pour de futures recherches, comme l'a expliqué Sébastien. « À l'avenir, il est prévu que ces démonstrateurs soient utilisés à la fois pour des activités de sensibilisation mais également pour soutenir le développement des activités du LIST dans le domaine des réseaux mobiles, qui se répartissent aujourd'hui en deux grands domaines. D'une part, la poursuite du développement de la 5G, actuellement en cours de déploiement et qui ouvre la voie à une multitude de nouveaux services et applications. Le LIST s'efforce de pousser à son adoption pour le grand public et dans le secteur commercial en développant des business cases innovants. D'autre part, la recherche sur la 6G, qui a déjà commencé et devrait être commercialisée avant 2030 ».

Rechercher sur les réseaux mobiles de la prochaine génération

Le LIST poursuit ses recherches et ses activités concernant les réseaux mobiles de nouvelle génération au Luxembourg et au-delà.

Imaginez des temps de réponse inférieurs à la milliseconde et des communications de l'ordre du térabit. Telles sont les capacités potentielles de la 6G. On prévoit que les futurs réseaux 6G utiliseront des bandes de fréquences plus élevées, proches de celles utilisées par les technologies radar. Cela signifie qu'il sera possible d'utiliser une interface radio pour communiquer, mais aussi pour détecter des objets en mouvement, leurs formes et d'autres caractéristiques. « Cela ouvre la porte à de nombreuses nouvelles applications, mais il faut les tester et les calibrer avant d'investir et d'aller de l'avant. Les démonstrateurs développés dans le cadre de 5G-PLANET sont des exemples d'outils qui peuvent être utilisés pour ce faire et pour pré-valider les résultats de nos recherches avant un véritable déploiement », indique Sébastien Faye.

Pourquoi pas la 6G tout de suite ?

Ne serait-il pas plus judicieux de sauter tout simplement la norme de téléphonie mobile 5G et de se consacrer directement à la génération suivante, c’est-à-dire la 6G ? Non, explique Sébastien Faye. Il y a des objectifs pour chaque génération, ajoute-t-il. La plupart des cas d'application qui bénéficient de la 4G ont mis plusieurs années à être réellement mis en œuvre. Il en sera de même pour la 5G et, dans quelques années, pour la 6G et au-delà. « Et si nous ne développons pas correctement la 5G, il n’y aura jamais non plus de bonne application de la 6G », dit Sébastien Faye. D’autant plus qu’il est déjà difficile avec la 5G d’expliquer à la société quels en sont les domaines d’application utiles, remarque le scientifique. Il s’agit finalement d’introduire un ensemble de technologies qui offrent bien plus que la simple possibilité de télécharger des films Netflix encore plus rapidement.

Le projet 5G-PLANET a donc joué un rôle primordial en jetant les bases de ces domaines de recherche futurs grâce à ses activités de sensibilisation et à la mise au point de prototypes.

Plus d'informations sur le site web 5G-planet.lu qui sera développé et maintenu à l'avenir avec d'autres initiatives de diffusion.

Uwe Hentschel

Luxembourg to create space campus

Minister of Economy Franz Fayot and Minister of Higher Education and Research Claude Meisch presented the concept of the future Space Campus, whose goal is to create specific geographic areas in Luxembourg exclusively dedicated to space-related activities to ensure the competitive position of companies and public research organizations in this field.

The new infrastructure, for which the groundbreaking ceremony is scheduled for 2024, will be built in accordance with best practices in environmental protection, urban mobility and human well-being. The first buildings are expected to be operational in 2026. “Ultimately, the campus aims to become the center of gravity of the Luxembourg space ecosystem,” stated Minister Fayot. “It will be the tangible expression of the investment of the country in general and of the Ministry of the Economy in particular in this area and will strengthen the visibility as well as the attractiveness of the Grand Duchy on the national, European and international scene.”

Two space campus sites

The campus will be hosted at two sites, one focusing on companies and the other on public space research. The main site (7 hectares) will be located in Kockelscheuer close to Luxembourg City. It will focus on high-tech activities and will house the headquarters of the Luxembourg Space Agency as well as activities directly linked to companies. This unique infrastructure integrates office space, shared technical infrastructure (including a test centre with a surface area of 3,000m2) for companies and an incubator to host start-ups.

The second site in Belval with an area of 69 ares – with the possibility of eventually occupying 1.9 hectares – will be located next to the University of Luxembourg. The Belval site will bring together the space research activities and laboratories of the Interdisciplinary Center for Security, Reliability and Trust (SnT) and the European Space Resource Innovation Center (ESRIC). Most of the space research activities will be concentrated in Belval within the Cité des Sciences creating the best possible conditions for the emergence of future synergies.

Today, Luxembourg is home to about 75 companies and research laboratories active in the space sector and employs nearly 1,200 people.

https://www.luxinnovation.lu/news/luxembourg-to-create-space-campus/

Dominiert bald der Rotwein an der Mosel?

Bislang haben die heimischen Winzer von den Folgen des Klimawandels weitgehend profitiert. So hat der tendenzielle Anstieg der Temperatur unter anderem dazu beigetragen, dass die Qualität der Moselweine mittlerweile deutlich besser ist als noch vor 30 oder 40 Jahren. Nun aber gerät die Angelegenheit so langsam ins Kippen. "Wir sind jetzt an einem Punkt, an dem die positiven Aspekte mit den zukünftigen Herausforderungen auf Augenhöhe sind", sagt Daniel Molitor. Der Agrarwissenschaftler arbeitet am Luxembourg Institut of Science and Technology (LIST) und untersucht dort den Einfluss des Klimawandels auf den Weinbau des Großherzogtums.

Derzeit wird an den Hängen der Mosel vor allem Rivaner (Müller-Thurgau), Auxerrois, Elbling, Riesling sowie Pinot blanc und Pinot gris angebaut, also überwiegend Weißwein. Aufgrund der steigenden Temperaturen und der tendenziell trockener werdenden Sommer könnte sich Luxemburg aber durchaus zum Rotweinanbaugebiet entwickeln - gäbe es da nicht eine weitere Begleiterscheinung des Klimawandels.

Von Klimazielen verabschiedet

Denn die Sommer werden insgesamt nicht nur wärmer, sondern vor allem auch trockener. Und auf Dauer macht die extreme Trockenheit allen Weinsorten - egal ob rot oder weiß - zu schaffen. Und das gilt insbesondere für die jüngeren Reben, wie Molitor erklärt. Deren Wurzeln sind noch nicht lang genug, um in tiefere Erdschichten vorzudringen. Wobei auch dort für die älteren Rebstöcke so langsam nichts mehr zu holen ist.

"Wir sehen es bei unseren Klimaprojektionen, dass das, was wir heute als Extreme wahrnehmen, in der Zukunft die Regel sein werden", sagt Jürgen Junk, Leiter der LIST-Forschungsgruppe Agro-Environmental Systems. Die Mehrheit der Wissenschaftler habe sich inzwischen von der Vorstellung verabschiedet, dass das mit dem Pariser Klimaabkommen von 2015 definierte Ziel, also die Begrenzung der durch Treibhausgasemissionen verursachten Erderwärmung auf maximal 1,5 Grad, noch zu erreichen sei, so Junk. "Es sieht im Moment danach aus, dass wir uns radikal umstellen müssen", erklärt er. Und das gelte auch für den Weinbau. Die Umstellung auf eher südliche Weinsorten wäre dennoch eine Option. Auch diese benötigen Wasser, aber eben weniger.

"Die Frage ist nur, ob die Kundschaft das tolerieren wird, wenn die Winzer an der Mosel statt Riesling oder Elbling jetzt südfranzösische Rotweinsorten anbauen", gibt Junk zu bedenken. "Zudem werden wir hier auch in den nächsten Jahren nicht nur mit Trockenheit, sondern auch mit Starkregen oder Spätfrost zu tun haben", sagt er. So habe es zum Beispiel in diesem Jahr am 2. April noch geschneit. Genau genommen sei es sogar der erste Schnee des Jahres gewesen, sagt Molitor und verweist zudem auf die extremen Unterschiede bei den Niederschlägen im Sommer. Während man in den Julimonaten der Jahre 2018, 2019, 2020 und 2022 jeweils weniger als 15 Liter Niederschlag pro Quadratmeter gemessen habe, seien es im Juli des vergangenen Jahres 207 Liter gewesen. Mit extremen Ausschlägen müsse also trotz Hitze und Trockenheit immer gerechnet werden. Von daher sei eine konsequente Umstellung auf südliche Rebsorten nicht empfehlenswert.

Diagnose aus der Luft

Was aber nicht heißt, dass man sich damit nicht auseinandersetzen sollte. Weshalb die Forscher des LIST gemeinsam mit dem Weinbauinstitut (IVV) in Remich auf Versuchsflächen auch Sorten anbauen, die für die Weinbauregion Mosel eher untypisch sind. Wie zum Beispiel den italienischen Primitivo oder aber die spanische Rotweinsorte Tempranillo. Rund 50 Rebsorten in insgesamt 150 Variationen stehen auf den gut sechs Hektar Versuchsfläche des Weinbauinstituts.

Das Testen anderer Rebsorten ist aber nur eines der Felder, auf denen die LIST-Forscher tätig sind. Ein weiterer Bereich, in dem vor Ort geforscht wird, ist das Laubwandmanagement. Durch ein gezieltes Schneiden der Blätter an den Rebstöcken kann unter anderem die Durchlüftung verbessert und dadurch die Pilzgefahr reduziert werden. In diesem Sommer ist Pilzbefall aufgrund der Trockenheit kein Thema. Dafür aber knallt die Sonne seit Wochen erbarmungslos auf die Reben. "Ist die Laubwand also zu stark geschnitten, droht den Trauben Sonnenbrand", sagt Molitor. Je nach Witterung könne die Entblätterung also eher schaden als nutzen.

Untersucht wird deshalb zum Beispiel auch, wie mithilfe von Kaolin ein Sonnenbrand verhindert werden kann. Das weiße, toxikologisch unbedenkliche Tonmineral wird im Obst- und Weinbau bereits zum Schutz vor Schädlingen wie der Kirschessigfliege eingesetzt - und es könnte möglicherweise auch gegen Sonnenbrand helfen. Molitor zeigt auf Rebstöcke, deren Trauben mit Kaolin besprüht wurden. Bislang sehen die Früchte noch gut aus.

Erforscht werden die Auswirkungen der Klimaveränderung auf den Weinbau auch aus der Luft. Unter anderem mithilfe einer mehr als 15 Kilogramm schweren Drohne, die Franz Ronellenfitsch über die Versuchsfelder manövriert. Am Bauch des Fluggeräts hängt eine Hyperspektralkamera. "Wir haben die Möglichkeit, in verschiedenen Spektralfrequenzen auf die Pflanzen zu schauen, und können über die Absorption des Sonnenlichts Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand der Reben ziehen", erklärt der Umweltwissenschaftler, der ebenfalls am LIST tätig ist.

Je nach Kamera, mit der die Drohne bestückt werde, lasse sich zum Beispiel die Wasserversorgung innerhalb des Zellapparats erfassen oder aber die Oberflächentemperatur der Blätter messen.

Bislang dient der Einsatz der Drohne rein wissenschaftlichen Zwecken. "Die Idee ist aber, eine Art Frühwarnsystem zur Detektierung von Stressfaktoren zu entwickeln", erklärt Tunk. Über das Weinbauinstitut könnten dann entsprechende Empfehlungen an die Winzer herausgegeben werden, damit diese dann mit Maßnahmen reagieren können. Der Vorteil der Spezialkameras besteht nämlich vor allem darin, dass sie die Reaktionen der Reben auf Stressfaktoren bereits erfassen können, bevor diese für das menschliche Auge sichtbar werden. Eine der großen Herausforderungen besteht laut Ronellenfitsch derzeit aber noch darin, die gewaltigen Mengen an Rohdaten auszuwerten.

Schlechtere Lagen profitieren

Und schließlich muss überlegt werden, wie man auf den Hitze-und vor allem den Trockenstress der Reben reagiert. Eine Möglichkeit ist, einen Teil der Trauben und der Laubwand zu entfernen, um die gestressten Reben - vor allem die jungen - bei zu viel Trockenheit zu entlasten. Die vielleicht naheliegendste Lösung ist indes eine zusätzliche Bewässerung. "Das aber ist nicht so einfach", sagt Molitor. Abgesehen von technischen Fragen, müsse natürlich auch geklärt werden, wo das Wasser herkommen soll, so der Agrarwissenschaftler. Denn wenn ohnehin schon große Trockenheit herrsche, könne ein zusätzlicher Wasserbedarf zur Bewirtschaftung der Weinanbauflächen durchaus zu Interessenskonflikten führen.

So einfach ist die passende Reaktion auf den Klimawandel für den Weinbau also nicht. Zumal die Auswirkungen auch von der Lage abhängig sind. "Bislang war es so, dass vor allem steile und nach Süden ausgerichtete Weinlagen besonders gute Voraussetzungen für den Wein waren", sagt Molitor. Angesichts der zunehmenden Trockenheit könne sich das nun auf die tiefgründigeren, flacheren Standorte verlagern, fügt er hinzu. Demnach könnten jetzt also vor allem die weniger exponierten Lagen von den Folgen des Klimawandels profitieren. Wobei auch das nur eine vorübergehende Erscheinung sein dürfte - solange, bis Hitze- und Trockenstress auch dort den Reben das Leben zu schwer machen.

Die Wein und die Wärme

Ausschlaggebend für die Qualität eines Weines ist unter anderem der Wärme-Genuss. Gemessen wird dieser über den vom Weinbauexperten Pierre Huglin entwickelten Huglin-lndex. Hierbei wird ein Durchschnittswert von den Tagesmittel- und Tagesmaximumwerten der Lufttemperatur gebildet und für den Zeitraum April bis September zusammengerechnet. Jede Rebsorte benötigt eine bestimmte Wärmesumme und der Index zeigt, wo welche Rebsorte am besten gedeiht. Während zum Beispiel der Müller-Thurgau bereits mit einem Huglin-Index von 1 500 auskommt, braucht ein Merlot 1900. In Luxemburg war es noch in den 1970-er Jahren häufig so, dass der jährliche Huglin-Index unterhalb des Grenzwertes für die vollständige Ausreifung der frühreifen Rebsorte Rivaner lag. Inzwischen wird dieser Grenzwert fast in jedem Jahr mühelos übersprungen, und meist erreicht er sogar die Grenzwerte für später reifende Rebsorten wie Riesling und Pinot noir.

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Uwe Hentschel

Algues bleues : quelle est leur dangerosité ?

Le ministère de la Santé a annoncé aujourd'hui dans un communiqué de presse que des cyanobactéries ont été découvertes dans la Moselle. Mais d'autres eaux luxembourgeoises sont également concernées : La plage de Rommwiss du lac de la Haute-Sûre et le lac de Weiswampach font l'objet d'une phase de préalerte. Qu'est-ce que cela signifie? Comment fonctionnent les contrôles des eaux de baignade au Luxembourg et le problème va-t-il s'aggraver ou s'améliorer à l'avenir ? Nous en avons parlé avec Jean-Baptiste Burnet, expert en environnement au Luxembourg Institute of Science and Technology. Nous avons également fait des recherches sur la dangerosité des algues bleues et sur ce qu'il faut faire si on a été en contact avec des algues bleues.

Que signifie une phase de préalerte et à partir de quand une eau de baignade est-elle fermée ?

En cas de phase de préalerte, la baignade est encore officiellement autorisée, mais il faut tout de même faire attention, explique Jean-Baptiste sur LinkedIn aujourd'hui :
Nos observations sur le terrain et analyses de laboratoire montrent que les conditions environnementales des dernières semaines ont stimulé le développement des cyanobactéries dans les eaux de baignade au Luxembourg et ailleurs en Europe. Certains sites de baignade officiels au Luxembourg sont déjà passés en pré-alerte. Il est possible que nous passions prochainement en mode d'alerte. La prudence est donc de mise lorsqu'on souhaite aller se baigner.

Jean-Baptiste Burnet

Une "phase de préalerte" est annoncée lorsque des points isolés ou de petites accumulations de cyanobactéries sont visibles, mais qu'ils ne dépassent pas un certain seuil de toxines produites.

Au Luxembourg, l'administration de la gestion de l'eau (AGE) est responsable du contrôle et de la fermeture des eaux de baignade. Le LIST se charge du suivi des situations des algues bleues et met les données à la disposition de l'administration de l'eau. Selon le "Plan d'alerte cyanobactéries", une eau de baignade doit être fermée dès qu'une prolifération d'algues bleues est observée. Au Luxembourg, le seuil à partir duquel on parle de prolifération est catégorisé comme suit :

Catégorie 1 : seuls des points isolés d'accumulation d'algues bleues sont visibles, pas encore de floraison d'algues bleues,
Catégorie 2 : des points d'accumulation d'algues bleues un peu plus denses sont visibles sur la rive,
Catégorie 3 : un tapis clair d'algues bleues est visible sur une plus grande surface.

"Dans une situation de catégorie 1 ou 2, des échantillons sont prélevés et analysés afin de déterminer si les toxines produites par les algues bleues dépassent un certain seuil. Si aucun seuil n'est dépassé, la phase dite "de préalerte" est déclarée. L'intervalle entre les prélèvements est alors raccourci. Si les toxines dépassent le seuil fixé, l'eau de baignade est immédiatement interdite aux baigneurs. En présence d'une situation de catégorie 3, la baignade est immédiatement interdite, sans analyse supplémentaire des toxines. Cette mesure de précaution est basée sur le fait que si un tel tapis se forme, il est très peu probable qu'il n'y ait pas de toxines d'algues bleues", explique Burnet.

Qu’est-ce que les algues bleues ?

Les algues bleues ne sont pas des algues, mais des bactéries, appelées cyanobactéries. On les trouve à tout moment et dans pratiquement toutes les eaux, mais aussi dans les sols, les déserts ou les cendres volcaniques. Dans des circonstances normales, elles ne posent pas problème. Cependant, quand elles pullulent, elles forment des tapis verdâtres ou des filaments sur l’eau et peuvent produire de grandes quantités de toxines dangereuses pour les humains et les animaux.

Les cyanobactéries ont été parmi les premières formes de vie à coloniser la Terre. Aujourd’hui, il en existe beaucoup d’espèces. Au lac de la Haute-Sûre, ce n'est pas non plus chaque année la même espèce qui est responsable de la fermeture des plages. L’espèce qui se reproduit le mieux dépend des facteurs environnementaux qui se manifestent l’année en question.

Les baigneurs peuvent voir les algues bleues dans les eaux de baignade d’un très mauvais œil. Pourtant, nous devons beaucoup sur notre planète aux cyanobactéries, notamment l’oxygène et la photosynthèse. Vous trouverez plus d’informations à ce propos dans l'infobox.

Quelle est la dangerosité des algues bleues ?

La plupart des espèces de cyanobactéries libèrent des toxines qui sont dangereuses pour l'homme et l'animal. Les risques pour la santé dépendent de la quantité et de la durée du contact.

Selon le centre d’information allemand sur les poisons GIZ et le centre d’information sur les intoxications de Fribourg, les symptômes suivants peuvent apparaître :

En cas d’ingestion d’eau contaminée, des troubles gastro-intestinaux (nausées, vomissements, douleurs abdominales et diarrhée), mais aussi de la fièvre et des maux de tête peuvent notamment survenir. Les symptômes gastro-intestinaux se manifestent généralement au bout de trois à cinq heures et durent un à deux jours. Dans des cas isolés et plus graves, des lésions du foie et des reins ont été observées.
Si les cyanobactéries pénètrent dans les poumons, elles peuvent aussi entraîner des problèmes respiratoires. Dans de rares cas, une pneumonie atypique a été décrite.
En cas de contact cutané avec des cyanobactéries, des irritations cutanées légères à graves peuvent survenir, mais aussi des conjonctivites et des douleurs auriculaires.

Des troubles peuvent aussi n’apparaître qu’après un contact répété. Si aucun symptôme n’est apparu après un contact, il est tout de même déconseillé de se baigner à nouveau dans les eaux contaminées.

Depuis 2008, le GIZ (compétent pour les Länder de Mecklembourg-Poméranie occidentale, Saxe, Saxe-Anhalt et Thuringe) a conseillé au total 25 patients chez lesquels ces symptômes pourraient être liés à une exposition aux cyanobactéries. Les intoxications graves seraient très rares. Selon nos recherches, aucune intoxication mortelle n'a été signalée à la suite d'une baignade ou d'une activité de loisir dans des eaux polluées.

Selon le GIZ, en raison des symptômes qui apparaissent, les personnes souffrant de troubles préexistants de la fonction hépatique ou rénale ou de maladies respiratoires (par exemple l’asthme) sont exposées à un risque accru. Les jeunes enfants, les personnes âgées et les personnes immunodéprimées font également partie du groupe à risque.

Les animaux domestiques et d’élevage sont les plus exposés au risque. Ils sont régulièrement victimes d’intoxications mortelles après avoir bu de l’eau contaminée. Les symptômes les plus courants chez les animaux sont les vomissements, les titubations, les problèmes respiratoires et les crampes musculaires.

« On distingue quatre types de toxines produites par les cyanobactéries : les hépatotoxines, les dermatotoxines, les cytotoxines et les neurotoxines », explique Jean-Baptiste Burnet, spécialiste des technologies environnementales et des biotechnologies. « Plusieurs de ces toxines peuvent apparaître simultanément dans les tapis d’algues bleues, car plusieurs espèces peuvent être présentes à la fois. De plus, il y a des espèces qui produisent différentes toxines en même temps. »

J’ai avalé de l’eau contaminée aux algues bleues ou j’ai eu un contact cutané : à quoi dois-je faire attention ?

Si l’on s’est baigné dans des eaux contaminées ou en cas de contact avec des eaux contaminées, il faut bien se doucher avec du savon et retirer et laver ses vêtements (de bain). Les chiens, en particulier, doivent être soigneusement lavés à l’eau, sinon ils risquent d’absorber les toxines en se léchant le pelage.

En règle générale, seules de petites quantités sont avalées lors d'activités de loisir dans l'eau. Selon le GIZ, dans ce cas, il convient d'attendre et de surveiller l'apparition d'éventuels symptômes. Si des symptômes légers se manifestent, ils peuvent être traités à la maison (comme pour les troubles gastro-intestinaux d'une autre origine). Si des difficultés respiratoires ou des troubles gastro-intestinaux prononcés, par exemple des diarrhées ou des vomissements persistants, surviennent, l'équilibre électrolytique du corps pourrait être perturbé. C’est pourquoi, dans ce cas, il faut consulter un médecin qui pourra vérifier les valeurs hépatiques et rénales. Les troubles ne peuvent être traités que de manière symptomatique (p. ex. remplacement des électrolytes, apport suffisant de liquide), car il n'existe pas d'antidote officiellement testé et approuvé pour les cyanotoxines.

Pour les animaux domestiques, il est essentiel d'agir rapidement. Au cabinet vétérinaire, un lavage d’estomac peut être effectué en fonction de l'état de l'animal. Il est également possible d’administrer des médicaments contre les symptômes, par exemple des relaxants musculaires.

Les algues bleues posent-elles un problème pour l'eau potable?

Le lac de la Haute-Sûre est la plus grande source d'eau potable du Luxembourg. Selon Jean-Baptiste Burnet, il n'y a pas lieu de s'inquiéter pour l'eau potable. Les algues bleues qui se trouvent dans le bassin d’eau potable sont neutralisées par une station de traitement très performante. Il est toutefois rare que les stations de traitement doivent neutraliser des algues bleues. En effet, les cyanobactéries se trouvent principalement dans les couches supérieures de l'eau. Or, l'eau potable est généralement prélevée dans des couches d'eau plus profondes (la profondeur à laquelle l'eau potable est prélevée est réglable), où l'on ne trouve généralement pas de cyanobactéries ou beaucoup moins.

Comment les algues bleues apparaissent-elles ?

Les algues bleues sont présentes à tout moment dans les eaux. Cependant, dans des conditions normales, leur concentration est si faible qu'elles ne sont pas dangereuses. « Si un lac comme le lac de la Haute-Sûre est fermé, c'est que la concentration a atteint un seuil dangereux. Une telle prolifération, appelée « floraison d’algues bleues », se produit généralement entre mi-août et septembre. C’est parce que l’été favorise divers facteurs qui permettent aux algues bleues de dominer les autres algues et bactéries présentes dans l’eau », explique Burnet.

Parmi ces facteurs figurent :

La disponibilité des nutriments : L’enrichissement de l’eau en nutriments (notamment en phosphore et en azote) entraîne une prolifération d’algues bleues. On parle d’eutrophisation. Elle peut être due notamment à des activités agricoles à proximité de l'eau. De plus, lorsque l'eau s'évapore en été, la concentration en nutriments augmente.
Les températures élevées de l'eau créent des conditions particulièrement favorables aux algues bleues. C'est particulièrement le cas à la fin des mois d'été et au début de l'automne.
L’augmentation de l’exposition à la lumière en été joue également un rôle. Comme les algues bleues pratiquent la photosynthèse, elles ont besoin de suffisamment de lumière du soleil.
La prolifération des algues bleues est plus rapide dans les eaux stagnantes que dans les eaux courantes. En raison du niveau d’eau plus bas en été, l’eau du lac de la Haute-Sûre stagne davantage que le reste de l'année.

Le problème des algues bleues va-t-il s’aggraver ou s’atténuer à l’avenir ?

Selon Jean-Baptiste Burnet, il est difficile de prédire si le problème des algues bleues va s'intensifier à l'avenir. « D'un côté, le changement climatique favorisera les conditions de croissance des cyanobactéries. Mais de l’autre, nous avons aussi l’extension de la zone de protection autour du barrage, qui devrait améliorer quelque peu la qualité de l’eau à long terme. »

Le changement climatique aura probablement un impact négatif sur le lac de la Haute-Sûre : l’augmentation des températures et la fréquence accrue des pluies extrêmes, qui transportent de grandes quantités de nutriments (principalement des engrais et des pesticides) du sol vers l’eau, favoriseront les conditions de croissance des algues bleues. La zone de protection qui a été définie autour du lac de la Haute-Sûre constitue une mesure de protection qui permet au moins de contrecarrer la forte concentration en nutriments. Dans cette zone, beaucoup d’activités sont interdites, comme l'utilisation de pesticides ou d'engrais.

« Les effets positifs de la zone de protection ne seront visibles que dans quelques années, car de nombreux nutriments se sont accumulés dans les sédiments du lac au cours des dernières années et ne disparaîtront pas du jour au lendemain. » Les principaux facteurs responsables de l’apparition des algues bleues dans les années 1970 étaient à l’époque l’intensification de l’agriculture et le développement de l’industrie, qui ont entraîné une eutrophisation dans le lac de la Haute-Sûre.

« À court terme, le problème des algues bleues risque donc de s'aggraver avec la hausse des températures. « Nous constatons déjà aujourd'hui que les algues bleues apparaissent de plus en plus tôt dans l'année, car l'eau atteint souvent une température suffisamment élevée dès le début de l'été. Il est difficile de prédire comment la situation va évoluer à moyen et long terme, lorsque la zone de protection aura produit ses effets. »

Combien de temps les algues bleues restent-elles ?

Ici, il convient de s’armer de patience. Les algues bleues ne disparaissent naturellement que lorsque l’eau refroidit un peu ou que tous les nutriments sont épuisés. La durée de la floraison d’algues dépend donc entièrement des facteurs environnementaux. Mais même après la disparition des algues bleues, les plages ne rouvrent que lorsque toutes les toxines ont également disparu.

« On ne peut pas vraiment agir à court terme et de manière active contre les algues bleues. Il existe certes quelques possibilités de neutraliser les algues bleues dans l’eau, mais elles sont très limitées dans le lac de la Haute-Sûre, puisqu’il s’agit d’un réservoir d’eau potable et que l’utilisation de produits chimiques n’est pas possible. Ces derniers auraient également un impact sur la flore et la faune du lac de la Haute-Sûre. »

Comment reconnaître les algues bleues ? Et pourquoi les plages sont-elles fermées, alors que je ne vois pas d’algues bleues ?

« Les algues bleues forment d’abord de petits flocons verdâtres. Un très grand nombre de ces agrégats constituent alors une surface verte bien reconnaissable, qui ressemble à un tapis. Si l’on découvre des filaments ou des flocons verts dans l’eau en été et au début de l’automne, il s’agit très probablement d’algues bleues. » À cela s’ajoute une odeur de renfermé typique. Lorsque les algues bleues meurent, ce qui se produit en permanence au cours d’une floraison d'algues bleues, une odeur désagréable se dégage.

Il ne faut toutefois pas se fier uniquement à ses propres observations :

« Après la mort des algues bleues, des toxines peuvent subsister dans l'eau. Il est donc important de ne pas se baigner avant que les avertissements officiels ne soient levés, même si l’on ne voit pas soi-même d’algues bleues », explique Burnet.

Il est toutefois aussi opportun de jeter un coup d’œil dans l’eau, même si aucune alerte officielle n’a été communiquée. « Les cyanobactéries ne doivent pas nécessairement toujours se trouver à la surface. La nuit, par exemple, elles migrent vers les couches plus profondes et remontent à la surface pendant la journée à cause de la lumière du soleil. Il se peut donc que nous n’observions pas du tout d’algues bleues dans les échantillons le matin, mais qu’elles apparaissent soudainement au cours de la journée. »

Pour être sûr, il est donc conseillé de se renseigner sur le site de l’Administration de la gestion de l’eau et de jeter un coup d’œil dans l’eau avant de s’y baigner ou d’y laisser boire son chien.

J’ai découvert des algues bleues. Que dois-je faire ?

« En règle générale, la baignade est autorisée dans tous les sites d’eaux de baignade désignées », dit Jean-Baptiste. Une prolifération d’algues bleues peut toutefois apparaître très rapidement, auquel cas des avertissements d’interdiction de baignade sont publiés. S’il n’y a pas d’alertes officielles et que l’on pense avoir observé des algues bleues, on peut envoyer une photo par e-mail à l’Administration de la gestion de l’eau (baignade@eau.etat.lu) afin de l'en informer. Comme dans un projet de science citoyenne, les citoyens et les pêcheurs peuvent ainsi contribuer à identifier et à localiser le plus rapidement possible une prolifération d'algues bleues. Les contrôles que nous effectuons sont certes très efficaces, mais la participation citoyenne apporte une sécurité supplémentaire et contribue à impliquer activement le citoyen dans cette surveillance. »

Comment les eaux de baignade sont-elles contrôlées au Luxembourg ?

De mi-avril à début novembre, différents paramètres des eaux de baignade sont contrôlés à intervalles réguliers. Outre la présence d’algues bleues, l’Administration de gestion des eaux observe par exemple les indicateurs de pollution fécale (Escherichia coli et entérocoques intestinaux) dans l’eau.

Les contrôles visant à surveiller la situation des algues bleues sont effectués en étroite collaboration avec le LIST. Depuis cette année, une plus grande collaboration a été mise en place avec la police, qui survole régulièrement le lac de la Haute-Sûre avec son hélicoptère. Les instruments suivants sont utilisés pour une surveillance globale des algues bleues dans les zones de baignade du lac de la Haute-Sûre établies par la loi :

Analyses en laboratoire : À partir du 1er août, les prélèvements ne seront plus réalisés deux fois, mais quatre fois par mois. « Cette stratégie d’échantillonnage est toutefois flexible », explique Burnet. « Si l’on constate dès le mois de juillet qu’une quantité accrue d’algues bleues se forme, on commence bien entendu à contrôler la situation plus tôt, une fois par semaine. Dans le cadre des contrôles, des échantillons sont prélevés sur place, que nous analysons ensuite en laboratoire. »
Surveillance aérienne : Du mois de juillet jusqu’au moins la fin de la saison de baignade, le lac de la Haute-Sûre est survolé par un hélicoptère de la police avant chaque week-end. « On distingue très bien les tapis d'algues bleues depuis l'air. Nous sommes très heureux de cette coopération. Elle nous permet d’évaluer une surface beaucoup plus étendue en moins de temps. »
Technologies automatisées : Il existe une série d’instruments, dont certains sont déjà employés, qui permettent d’automatiser la surveillance et d’avoir le lac de la Haute-Sûre à l'œil sept jours sur sept. On utilise par exemple des appareils photo qui peuvent prendre des photos à des intervalles paramétrables. Des bouées suspendues dans l'eau peuvent envoyer des données sur la qualité de l'eau au LIST toutes les minutes.

En outre, des drones aquatiques et aériens ont déjà été utilisés dans le cadre d'un projet de recherche. Ils ont permis de mieux comprendre la dynamique de la prolifération des algues bleues. Ils ne font toutefois pas encore partie des instruments de surveillance de routine.

Les étangs de Remerschen et Weiswampach, désignés comme des eaux de baignade, sont aussi contrôlés, mais pas à l’aide de l’équipement complet comme c’est le cas pour le lac de la Haute-Sûre. À l'avenir, il sera tout à fait possible d'y installer de tels appareils. En outre, la Moselle sera également analysée pour déterminer la présence d’algues bleues, car de telles poussées y ont également été constatées par le passé, tant au Luxembourg qu'en France et en Allemagne.

Lucie Zeches

https://www.science.lu/fr/cyanobacteries-dans-les-eaux-baignade-luxembourgeoises/algues-bleues-quelle-est-leur-dangerosite

Schluss mit den unnötigen Staus

Wer jeden Tag auf Luxemburgs Autobahnen unterwegs ist, hat sich daran längst gewöhnt. Nervig ist es trotzdem. Vor allem deshalb, weil man sich als Verkehrsteilnehmer nicht selten fragt: Was war jetzt eigentlich der Grund? Erst wird der Verkehr zähflüssig und dann geht gar nichts mehr. Bis sich der Stau dann plötzlich wieder auflöst. So wie er gekommen ist, verschwindet er auch wieder. Kein Unfall, keine Baustelle und auch kein sonstiges Hindernis.

Phantomstau wird dieses unnötige Phänomen im Straßenverkehr genannt. Und er entsteht meist recht simpel: Der Fahrer im ersten Fahrzeug nimmt einfach nur den Fuß vom Gaspedal, der Fahrer dahinter muss dann leicht bremsen, weil er zu dicht aufgefahren ist und ihm die Reaktionszeit den Abstand weiter verkürzt. Der nächste in der Reihe muss schließlich etwas stärker in die Eisen, der hinter ihm noch stärker.... und das zieht sich dann so lange weiter, bis alles steht.

Die Angst vor Strahlung

Zu den vielen Erwartungen, die an den neuen Mobilfunkstandard 5G geknüpft werden, gehört auch die, die Entstehung von Phantomstaus zukünftig zu vermeiden. Wie das funktionieren kann, zeigt das Projekt „5G-Planet“ , das vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) mit finanzieller Unterstützung durch die Abteilung für Medien, Konnektivität und digitale Agenda des Staatsministeriums entwickelt wurde. Kern dieses Projekts ist eine digitale und im Netz für jedermann zugängliche Plattform, die sich mit Fragen rund um das Thema 5G befasst. Und dazu gehören vor allem Fragen aus dem Bereich der Mobilität. Fahrzeuge seien mithilfe von 5G in der Lage, miteinander zu kommunizieren, und das mit einer extrem geringen Latenz, also Verzögerung, erklärt dazu LIST-Projektleiter Sébastien Faye. Daten über Beschleunigung, Geschwindigkeit und Abstand könnten durch den Einsatz von 5G nahezu in Echtzeit von einem Fahrzeug an das andere übermittelt werden, was auch für autonomes Fahren von Bedeutung sei.

Das Thema Phantomstau ließe sich damit abhaken. Und auch die Zahl der Unfälle könnte dadurch drastisch reduziert werden. Nicht zuletzt auch deshalb, weil der menschliche Faktor – die Reaktionsfähigkeit – aus der Gleichung eliminiert wird. Dafür aber begleitet eine andere menschliche Eigenschaft die Einführung des 5G-Standards. Und zwar die Angst vor elektromagnetischer Strahlung, die mit jeder drahtlosen Kommunikationsanwendung einhergeht. Denn auch wenn die neue Technik ein Stück weit auf die bereits vorhandene 4G-Netzwerkinfrastruktur zugreifen kann, so ist die Errichtung weiterer Antennen unvermeidbar. Wird eine neue Antenne errichtet, muss im Vorfeld alles genau abgeklärt und der Umfang der elektromagnetischen Strahlung offengelegt werden. Das war bereits bei 4G eine sehr komplexe Angelegenheit gewesen, hat aber mit 5G eine andere Dimension, weil auch die Technik eine andere ist.

Die Antennen der bisherigen Generationen wie 3G oder 4G sind passiv, was bedeutet, dass von ihnen ein einheitlicher Strahl ausgeht, der alles in Reichweite versorgt. Die Strahlung erfolgt also nach dem Gießkannenprinzip. Mit 5G hingegen hat man sehr viele unterschiedliche und auch präzise Strahlen, mit denen man die Geräte gezielt erreichen kann – eine Technik, die sich Massive Mimo nennt. „Dieses neue System ist dynamisch und passt sich den Anwendungen der Nutzer an“, sagt Faye. Das ermögliche auch viel höhere Übertragungsgeschwindigkeiten als die vorherigen Mobilfunk-G enerationen, so der Forscher.

Die Plattform soll zum einen Entscheidungsträger bei der Planung von 5G-Netzen für Mobilitätsanwendungen unterstützen, darüber hinaus aber auch das öffentliche Interesse an dieser neuen Technologie verstärken. Zu diesem Zweck arbeitet 5G-Planet mit einem sogenannten digitalen Zwilling, bei dem die 5G-Infrastuktur des Landes digital nachgebildet wird. „Eine virtuelle Umgebung kann Forschern dabei helfen, die Sicherheit auf Straßen und die Verkehrseffizienz zu erhöhen“, erklärt dazu auf der Plattform LIST Forscherin Niloofar Asadi. Und wenn es dann doch zu einem Unfall kommt, so kann die vernetzte Mobilität zumindest dabei helfen, die Folgen für den Verkehr abzumildern, wie Asadis Kollege Ion Turcanu am Beispiel eines Autounfalls veranschaulicht.

Unfallstellen sofort umfahren

„In einer normalen Verkehrssituation würde dadurch ein Stau entstehen und es würde einige Zeit dauern, bis die Verkehrsmanagement-Systeme den Stau erkennen und die anderen Verkehrsteilnehmer in der Umgebung darauf hinweisen würden“, so Turcano. „Wenn wir aber stattdessen davon ausgehen, dass Fahrzeuge unter Einsatz der 5GTechnologie unmittelbar miteinander kommunizieren, würde es nur Millisekunden, vielleicht auch wenige Sekunden dauern, bis das erste Auto alle anderen über den Unfall informiert hat.“ In Kombination mit der Technik des autonomen Fahrens wären diese Autos dann in der Lage, sofort eine Alternativroute auszusuchen.

Was die Mobilitätsanwenundungen und hierbei vor allem die vernetzte Mobilität betrifft, zu der am LIST geforscht wird, so beschränkt sich diese nicht nur auf die Kommunikation zwischen Fahrzeugen. Sie umfasst auch den Datenaustausch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur oder aber Fußgängern. Und die Technologie, die diesen Anwendungen zugrunde liegt, ist letztlich auch nur die Brücke zur nächsten – wie bereits der Aufgabenbereich verrät, für den Faye beim LIST zuständig ist. Der Leiter des Projekts ist nämlich laut Visitenkarte 6G Technology & Innovation Line Manager, befasst sich also längst mit der nächsten Generation.

„Die Forschung zu 6G hat bereits begonnen und wird voraussichtlich vor 2030 kommerziell verfügbar sein“, erklärt Faye mit Verweis auf Reaktionszeiten von weniger als einer Millisekunde und Möglichkeiten des Datenaustauschs im Terabit-Bereich. Der nächste Standard soll höhere Frequenzbänder nutzen, die denen der Radartechnologie ähneln. Womit es dann auch möglich wäre, bewegte Objekte, ihre Form und andere Merkmale zu erkennen. „Das öffnet die Tür zu vielen neuen Anwendungen, die allerdings erst noch getestet und verfeinert werden müssen, bevor Investitionen getätigt und Fortschritte erzielt werden“, so Faye.

Netzausbau ist zu langsam

Das Projekt 5G-Planet ist also gewissermaßen eine Spielwiese für das, was in ein paar Jahren mit 6G möglich sein wird. Und wahrscheinlich wird die Einführung des nächsten Standards von ähnlichen Ängsten und Vorbehalten begleitet wie die von 5G. Für Faye ist es deshalb wichtig, dass sich die Forschungsgemeinschaft nicht nur mit zukünftigen Technologien befasst. Entscheidend sei auch die Akzeptanz in der Bevölkerung.

Dass es aber mit Forschung und Akzeptanz allein nicht getan ist, zeigt das derzeit noch extrem lückenhafte 5G-Netz. So hat der EU-Rechnungshof Anfang des Jahres kritisiert, dass es mit dem Ausbau zu langsam vorangehe. 2030 soll die 5G-Versorgung flächendeckend sein. Doch schon jetzt hängen viele Länder hinterher. Bei 16 Ländern besteht nach Angaben der EU-Kommission bestenfalls eine mittlere Wahrscheinlichkeit und schlimmstenfalls eine geringe Wahrscheinlichkeit, das für 2025 gesteckte Ziel zu erreichen. Bis dahin soll 5G in allen urbanen Regionen und entlang der Hauptverkehrsachsen verfügbar sein. Bis 2030 sollen dann alle EU-Bürger den Standard nutzen können. Dann werden die ersten wahrscheinlich schon mit 6G unterwegs sein – während sich Forscher womöglich schon mit 7G befassen.

Die ersten vier Generationen

Die erste Generation war weit davon entfernt, international standardisiert zu sein. Sie bestand im Wesentlichen aus einem analogen Telefonsystem, das in den 1980er Jahren in Autos eingesetzt wurde – und das mit der zehnfachen Sendeleistung heutiger Smartphones, um Antennen in 100 km Entfernung zu erreichen.

Die zweite Generation, oder 2G, markierte den Beginn der Mobiltelefonie für den Massenmarkt. Das Telefon wurde zu einem tragbaren Gerät, das aber erst nur zum Telefonieren taugte. Die Antennenleistung wurde reduziert, was zu einer Erhöhung der Anzahl der Antennen führte, um alle Gebiete abzudecken. 2G wurde im Lauf der Zeit verbessert, indem unter anderem die Möglichkeit geschaffen wurde, außer Sprache auch Daten zu übertragen.

Die dritte Generation 3G brachte einen besseren Datendurchsatz und eine höhere Datennutzung mit sich als die vorherige Generation, die sich mehr auf Sprache konzentrierte. Mit dieser Generation entstanden intelligente Geräte mit Anwendungen, die immer mehr Daten erzeugen.

Die vierte Generation 4G/LTE verwendet einen einzigen Kommunikationskanal, der Sprache und Daten kombiniert. Auch die Datenübertragungsrate stieg deutlich an und ebnete den Weg für eine Vielzahl neuer vernetzter Anwendungen. Wie schon bei den Vorgängertechnologien hat sich die Anzahl der Antennen drastisch erhöht.

35 success stories pour réinventer la société

Un monde nouveau se dessine dont le mot d’ordre sera celui de résilience. C’est ce à quoi l’Europe s’affaire désormais, et c’est là que la mission du LIST prend tout son sens. Le LIST regroupe en son sein des compétences diversifiées et complémentaires, réparties autour des technologies de l’information et de la communication, des technologies environnementales, des biotechnologies, des matériaux avancés et des ressources spatiales. Ce regroupement unique permet des synergies indispensables à la construction d’une économie et d’une société réinventées.

Ainsi, en 2021, nous avons poursuivi le développement de technologies à fort impact, tout en étoffant notre approche « sustainable by design », c’est-à-dire en nous efforçant de réduire autant que possible l’impact négatif sur l’environnement par une conception intelligente de nos produits, services et technologies. C’est dans cette direction que le LIST a formalisé sa stratégie LIST 2.0 dans le Multi-annual work programme (MAP) 2022-2025, publiée fin 2021. Cette stratégie reprend les vision, mission et valeurs du LIST, et se présente sous la forme de huit objectifs et leurs mesures permettant d’accroître l’impact économique, politique, environnemental, social, régional et académique du LIST.

La passion de l’impact

En matière de partenariats, le LIST a poursuivi en 2021 sa collaboration d’envergure avec l’industriel Goodyear portant sur la mobilité durable et les matériaux du futur. Par ailleurs, il a signé un partenariat de 18 millions d’euros avec CircuitFoil, pour travailler sur la prochaine génération de feuilles de cuivre. Enfin, la signature de partenariats avec Air Liquide / CNES et avec Airbus Defense & Space, permettra de contribuer aux activités de R&D du European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), implémenté comme quatrième département du LIST.

Conformément à sa mission de transfert de l’innovation, le LIST a créé la spin-off Dynaccurate, qui a pour objet l’interopérabilité automatisée des données et qui facilite la maintenance de graphes de connaissances à grande échelle.

Suite aux inondations qui ont frappé le Luxembourg et l’Europe l’été 2021, le LIST a fourni des cartes basées sur les données spatiales montrant les zones urbaines impactées, à l’échelle régionale et internationale. Un support essentiel qui prouve à nouveau notre contribution sociétale face aux chocs et événements auxquels les pouvoirs publics doivent faire face.

Enfin, l’excellence scientifique reste également au cœur des ambitions du LIST comme en témoignent les 109 projets compétitifs nationaux, les 51 projets compétitifs internationaux et les 171 projets collaboratifs en cours en 2021, les 150 publications scientifiques réalisées dans le top 10% de leur catégorie ainsi que les 28 thèses soutenues avec succès.

Dans ce rapport annuel, vous trouverez des preuves de notre engagement sans faille pour réinventer la société et assurer l’avenir des futures générations et de notre planète. De tels résultats n’auraient pas été possibles sans le dévouement de chacun des collaborateurs du LIST : venant des quatre coins du globe au LIST pour repousser les frontières de la recherche, ils sont les premiers ambassadeurs de cette société durable, digitale et résiliente que nous souhaitons construire main dans la main avec nos partenaires.

https://www.infogreen.lu/35-success-stories-pour-reinventer-la-societe.html

Partnership for new thermoplastic welding technology

Signed at the JEC World trade show in Paris, the three-year bilateral agreement will focus on an infrared welding technology suitable for thick parts with large dimensions, to be used in high volume manufacturing and providing high reproducibility as well as excellent quality.

‘Bringing together the new welding technology with automated assembly of aircraft substructures is an enabler that will open the full potential of thermoplastic composites for aviation,’ explained Cedric Eloy, the Deputy Chief Technology Officer at Daher.

Thermoplastic composites are increasingly used in the aerospace industry because of their lightweight properties, strength and resistance, and the capability to be welded. In addition to enhancing aviation sustainability by lowering an aircraft’s weight for reduced fuel consumption, thermoplastic composites also require less energy to produce and they can be recycled.

Applying this technology will expand the welding solutions for thermoplastic composites offered by Daher and KVE Composites – a Dutch company specialising in the design, manufacture and assembly of high-performance thermoplastic composites. KVE Composites was acquired by Daher in 2019, and it currently has a qualified induction welding solution for aerospace applications. The newly signed partnership will benefit from the expertise of Daher as a designer and manufacturer of aircraft aerostructures, as well as LIST’s know-how in material science and process development.

Les pneus du futur

Le LIST et Goodyear ont déjà atteint une multitude d'objectifs impressionnants : 13 réalisations dans le domaine de la science des données, 15 développements de nouveaux matériaux, 91 capacités analytiques innovantes menant à 94 publications, 17 secrets de fabrication et 13 brevets. Ces réalisations ont été mises en oeuvre dans les opérations quotidiennes de Goodyear ainsi que du LIST dans divers domaines de leur travail. Au-delà de ces résultats scientifiques, le LIST et Goodyear ont tous deux recruté quatre chercheurs permanents pour soutenir ce travail.

Le 15 juin 2022, lors de l'événement Tech Day 2022 du LIST, les deux parties ont confirmé leur volonté de travailler davantage ensemble avec la signature d'un nouveau Memorandum of Understanding qui couvre deux piliers principaux : la science des données et le développement de matériaux. Le développement de produits virtuels, la numérisation des processus et l'intelligence des pneus seront des domaines de recherche spécifiques dans la catégorie de la science des données. La prochaine génération de pneus pneumatiques et non pneumatiques ainsi que leur recyclage en fin de vie seront les domaines principaux du développement des matériaux et de la caractérisation.

Electromobilité : le pays est-il prêt ?

Le Parlement européen s'est prononcé en faveur d'une interdiction de la vente de voitures essence et diesel neuves en Europe à partir de 2035, lors d'une séance plénière le 8 juin dernier. Un projet approuvé fin juin par le Conseil européen des ministres de l'Environnement, réuni au Grand-Duché. Mais le texte européen a été légèrement remanié par les ministres, à la demande de Il'Allemagne et de l'Italie. Même si les véhicules 100% électriques seront la seule norme d'ici 13 ans, les 27 se sont mis d'accord pour envisager quelques exceptions (voir encadré). Reste que la part de véhicules électriques doit significativement augmenter dans les années à venir, et selon les derniers chiffres publiés par le ministère de la Mobilité et des Travaux publics, en 2021, une nouvelle immatriculation sur cinq concernait une voiture 100% électrique ou plugin hybride. Sachant que le gouvernement luxembourgeois s'est fixé l'objectif ambitieux d'atteindre 49% de véhicules totalement électriques dans son parc automobile en 2030.

En juin 2022, le Luxembourg comptait 12.778 véhicules électriques, soit 2,14% de la totalité du parc, d'après les données de la Société nationale de circulation automobile (SNCA). Et du côté des entreprises luxembourgeoises - qui détiennent plus de 20% de l'ensemble des véhicules immatriculés dans le pays -, les voitures de société électriques représentaient 4,7% des immatriculations pour la période janvier-août 2021, contre 4% pour septembre 2019-aoüt 2020. Soit une évolution plutôt lente. «Mais il faut aussi comprendre que passer au 100% électrique n'est pas si simple, analyse Antonio Da Palma Ferramacho, head of mobility technologies à l'Automobile Club du Luxembourg (ACL). Il ne suffit pas d'électrifier les moyens de transport, il faut aussi que le réseau suive. Il y a beaucoup d'enjeux, et on observe très souvent un décalage par rapport à la réalité.»

Quid des véhicules d'intervention?

L'ACL a notamment réalisé un calcul intéressant. «Nous avons pris une des deux aires de Berchem. Imaginons que la moitié des véhicules soient électriques. Un million de voitures et 180.000 camions s'y arrêtent, l'aire aurait donc besoin d'un centième de l'énergie de tout le Luxembourg pour les recharger. Et si les véhicules étaient 100% électriques, et en comptant l'aire de l'autre côté de l'autoroute, cela ferait 1/25e, et on ne parle que de deux aires de repos.» Interrogé par Paperjam en janvier dernier, le ministre de l'Energie Claude Turmes (déi Gréng) se targuait qu'«avec son système Chargy, le Luxembourg possède le deuxième réseau de bornes de recharge le plus dense d'Europe, derrière les Pays-Bas, et l'objectif est de rester dans le trio de tête. Aujourd'hui, ce sont 700 bornes Chargy qui sont opérationnelles au Grand-Duché, soit 1.400 points de recharge. Nous avons constaté un énorme succès ces derniers mois sur le réseau public. Alors qu'en 2020, 150.000 kWh avaient été consommés, nous avons comptabilisé une consommation de plus de 500.000 kWh lors de l'année écoulée! Par ailleurs, 101 des 102 communes du pays sont équipées d'au moins une borne Chargy.» Et le ministre d'annoncer que «2022 et 2023 seront les années du déploiement massif de bornes SuperChargy. 88 bornes de recharge ultrarapide seront installées à travers le pays cette année». Mais cela suffira-t-il lorsque l'ensemble du parc automobile sera électrique? «Le problème qui se pose aujourd'hui, ce sont les trajets longue distance, parce qu'il faut recharger souvent. On peut faire dire ce que l'on veut aux chiffres avec des cas particuliers, répond Antonio Da Palma Ferramacho. Si je base toute ma démonstration sur une voiture électrique qui roule en ville, c'est fantastique. Et même ici au Luxembourg, sur des distances de 30 à 40 kilomètres par jour avec de l'autoroute, de la ville et un peu de route, il ny a pas de souci. Le problème commence à se poser dès qu'on envisage de faire de longues distances et qu'on a des contraintes de temps.» L'expert de l'ACL estime que le temps de recharge les interroge, notamment s'il faut électrifier leurs 35 à 40 véhicules d'intervention. «On ne peut pas se permettre de recharger pendant trois heures une camionnette qui doit intervenir 24h/24, 7j/7. Donc, il faut qu'elle soit chargée en borne rapide, et là encore on a fait le calcul: si nous ne devions avoir que des bornes rapides ici, nous devrions multiplier la puissance du site par 30, et cela représenterait plus de 500.000 euros d'investissement puisqu'il faudrait installer un nouveau transformateur et espérer que le réseau suive. Donc ce n'est pas aussi simple que ça, il ne suffit pas d'avoir une borne, il faut aussi que l'énergie arrive.» Une demande qui sera satisfaite, selon le fournisseur d'électricité Creos. «Oui, le Luxembourg aura les capacités pour assumer ces besoins, assurait à Paperjarn début juin Alex Michels, à la tête de la gestion d'actifs chez Creos. D'ici 2035, nous nous attendons à une production d'énergie renouvelable jusqu'à cinq fois plus élevée.» Mais que se passera-t-il si tout le monde veut charger sa voiture au même moment? «Si tout le monde faisait le plein en même temps dans les stations-service, il y aurait un embouteillage énorme. Mais il n'est pas nécessaire de faire le plein chaque jour. La même chose vaut pour l'électromobilité. Il ne faut pas recharger chaque nuit sa voiture», répond Alex Michels. Une puissance de 11kW pour la recharge à la maison serait «entièrement suffisante». Alors que dans des parcs de recharge importants, on tourne plutôt autour des 300kW.

Une électromobilité qui sera connectée

«Autour du sujet des voitures électriques, il y a de nombreuses problématiques, pointe encore Antonio Da Palma Ferramacho. Les copropriétés sont plus réticentes aujourd'hui à installer des bornes de recharge, notamment en sous-sol, parce qu'elles craignent des incendies éventuels. Il faut savoir qu'une batterie électrique est très difficile à éteindre, car le feu peut reprendre, donc la seule solution fiable actuellement est de plonger la voiture dans un conteneur d'eau pendant 48 à 72 heures. De plus, en sous-sol, l'accès pour les pompiers est beaucoup plus compliqué.»

Autre aspect du débat: le gouvernement propose une prime de 8.000 euros pour l'achat d'une voiture électrique et une autre prime qui peut aller jusqu'à 1.200 euros pour l'installation d'une borne de recharge sur 1 à 3 emplacements. «Mais on favorise les gens qui ont les moyens. Pour moi, cela augmente les inégalités dans la mesure où si vous n'avez pas votre borne chez vous, vous devez vous brancher dans la rue et vous allez payer votre électricité deux à trois fois plus cher, s'inquiète Antonio Da Palma Ferramacho. Pour le moment, le prix est encore correct, mais il finira bien par augmenter. Et quid des accises? À terme, on imagine également qu'il sera possible, avec les compteurs intelligents et connectés, de voir si une voiture est en charge dans un bâtiment, et cela servira également à répartir l'énergie disponible sur le réseau.»

Une des clés de l'électromobilité est en effet de faire en sorte que le réseau résiste face à la demande, et rendre ce réseau et les recharges connectés peut y aider. Un sujet sur lequel s'est penché le List. « C'est le projet 5G-Planet (de l'anglais 5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg, ndlr), qui a pour but de reproduire une partie de l'infrastructure 5G luxembourgeoise existante afin de montrer au grand public son utilisation, ses capacités, ses limites et bien d'autres aspects», explique Sébastien Faye, 6G technology & innovation line manager au List. Dans ce projet ou dans d'autres, l'ambition du List est de s'appuyer sur une approche de digital twin et de créer ainsi une copie numérique de l'infrastructure du Luxembourg. «Nous travaillons actuellement sur la 6G et l'idée est de recréer, par exemple, des quartiers du pays, et en fonction des données actuelles, des projections, de pouvoir simuler les besoins en électricité lorsqu'un nombre donné de personnes devront recharger leur voiture, en comptabilisant aussi les transports en commun et les infrastructures de communication supportant les nouveaux services de mobilité. Sur la base d'une grande quantité de données, il est possible de simuler énormément de choses.»

Des comportements à modifier

Avec la connectivité et le déploiement de la 5G et de la 6G, une des applications les plus parlantes concerne la mobilité. Le List avait d'ailleurs lancé avec l'Uni le projet eCoBus, pour concevoir et évaluer une approche «systémique exploitant les potentiels du nouveau paradigme coopératif des systèmes de transport intelligents afin de répondre aux exigences des systèmes de transport public de nouvelle génération. Le défi posé par les bus électriques est qu'ils doivent recharger périodiquement les batteries dans des bornes de recharge placées dans des arrêts et des bornes sélectionnés.» Pour rappel, le gouvernement a également pour objectif que 100% des transports en commun soient électriques en 2030. «Et la mobilité connectée va aider à construire les réseaux de transport de demain, précise Pascal Lhoas, lead partnership officer au département Automotive and Mobility du List. Les comportements vont évoluer. Quand les transports privés et publics seront tous électriques, peut-être qu'il y aura moins de personnes qui auront des voitures. On peut très bien imaginer une sorte d'Uber pour les zones rurales, et louer sa voiture uniquement pour faire de longs trajets, pour les vacances par exemple. Notre but est donc de simuler toutes les options possibles.» En situation réelle avec des voitures à échelle réduite, les chercheurs étudient aussi l'utilisation de véhicules autonomes, et les accidents sont ainsi évités «parce que les voitures communiquent entre elles. Ça aussi, c'est le futur de la mobilité, on développe une intelligence collective», ajoute Pascal Lhoas.

La mobilité telle qu'elle est imaginée aujourd'hui pour 2035 ne peut finalement pas encore être matérialisée. Les ingénieurs travaillent en effet actuellement au futur des batteries électriques, qui seront certainement plus denses en énergie et permettront de réaliser des trajets plus longs. Le comportement des usagers sera également différent, et l'intelligence artificielle aidera à matérialiser et à organiser l'ensemble.

Le tout-électrique en 2035 nuancé

Réunis à Luxembourg le 28 juin, les ministres de l'Environnement des 27 États membres ont approuvé le projet du Parlement européen visant à interdire la vente de véhicules thermiques à partir de 2035. Mais le texte européen a été légèrement remanié à la demande de l'Allemagne et de l'Italie. S'il est vrai que les véhicules 100% électriques seront la seule norme d'ici 13 ans, les 27 se sont mis d'accord pour envisager quelques alternatives.

Plus précisément, la possibilité d'inclure, à l'avenir, des technologies alternatives comme des carburants synthétiques ou même des motorisations hybrides, demeurera à la condition de réduire à zéro les émissions de CO2 du véhicule en question. Le moteur thermique n'est donc pas tout à fait mort.

D'autant plus qu'une exemption de l'obligation de se conformer aux obligations européennes en matière de CO2 a été accordée aux constructeurs qui produisent moins de 10.000 véhicules par an.

En outre, les ministres européens de l'Environnement se sont accordés pour organiser une étape, à l'échéance de 2026. La Commission européenne évaluera alors « les progrès réalisés vers l'atteinte des objectifs de réduction des émissions de 100% et le besoin de réexaminer ces objectifs en tenant compte des développements technologiques, y compris au regard des technologies hybrides rechargeables et de l'importance d'une transition économique viable et socialement équitable envers le zéro-émission», explique le communiqué du Conseil européen.

IOANNA SCHIMIZZI

Pilotprojekt zur Analyse der Herbizid-Wirksamkeit

Das Pilotprojekt HEMS zielt darauf ab, Landwirte zu unterstützen, indem es ihnen Erkenntnisse für einen gezielteren und wirtschaftlich tragfähigeren Einsatz von Herbiziden liefert. Unser Ziel ist es, einen relevanten Teil des Unkrautbekämpfungsprozesses (insbesondere die Bewertung der Herbizidwirksamkeit) zu digitalisieren, indem wir in Feldern der Pilotbetriebe kostengünstige und miteinander kommunizierende kleine Messgeräte im Sinne eines Internet of Things (IoT)-Ansatzes mit Netzwerkinfrastruktur kombinieren und mit neuen Datenverarbeitungstechnologien auswerten.

Forschung, Verwaltung und Praxis beteiligt

Das HEMS-Konsortium bringt Technologieanbieter (Frontier Connect) und akademische Experten der Nutzpflanzenwissenschaften und der Kommunikationstechnologie (LIST) zusammen. Das Konsortium wird während der Einrichtung und Entwicklung des Pilotprojekts mit der luxemburgischen Verwaltung für technisehe Dienste für die Landwirtschaft (ASTA) und Landwirten aus Frankreich und Luxemburg zusammenarbeiten. Das Projekt wird von der Europäischen Kommission über "H2020 DEMETER Open Call 2" gefördert.

Die mitunter nachlassende Wirksamkeit von Herbiziden ist ein immer häufigeres Problem in der Landwirtschaft. Dieser besorgniserregende Trend wurde auch jüngst im Süden Luxemburgs entlang der französischen Grenze im Fall des Ackerfuchsschwanzes vom LIST dokumentiert. Gemäß der Richtlinie zur nachhaltigen Nutzung (Sustainable Use Directive) der Europäischen Kommission sollten Landwirte zu umweltfreundlicheren Anbaumethoden und Unkrautbekämpfung übergehen und gleichzeitig die gute pflanzengesundheitliche Situation auf ihren Feldern beibehalten. Zu diesem Zweck benötigen sie aktuelle Informationen zur Herbizidwirksamkeit auf der Grundlage von Daten, die von verschiedenen landwirtschaftlichen Betrieben gesammelt wurden, die verschiedene Feldfrüchte unter verschiedenen Boden- und Umweltbedingungen anbauen.

Nutzen der Digitalisierung erschließen

Um die Wirksamkeit von Herbiziden zu untersuchen, wird HEMS ein Pilotprojekt in Luxemburg und der Region Grand-Est in Frankreich einrichten, zwei Gebieten mit ähnlichen Wetterbedingungen und Anbaumethoden. In jedem Pilotbetrieb wird HEMS mehrere IoT-Geräte und Sensoren im Feld (Bodenfeuchtesensoren, Wetterstation usw.) einsetzen, um die lokalen Umwelt-/Bodenbedingungen aus der Ferne in Echtzeit zu überwachen. Solche Daten in Kombination mit Wettervorhersagen werden Landwirten dabei helfen, die beste wetterbedingte Zeit für die Anwendung von Herbiziden zu ermitteln und damit aus einer minimalen Wirkstoffmenge den maximalen Nutzen zu realisieren. Darüber hinaus wird HEMS durch die Anwendung von Datenanalysen auf die in Echtzeit auf dem Feld gesammelten Daten in der Lage sein, zwischen ungünstigen Umweltbedingungen (sei es Boden, Feuchtigkeit oder Temperatur) und tatsächlicher Herbizidresistenz des Zielunkrauts zu unterscheiden. Der Nachweis der Herbizidwirksamkeit wird auch mit Ultraschallsensoren und Edge-Computing-IoT-Geräten (Kameras) erhoben.

HEMS ist konzipiert, um seine intelligente Überwachungs- und Verwaltungsfunktionen für Herbizide in eine EU-weite Plattform zu integrieren. Wir entwickeln ein kostengünstiges und einfach zu benutzendes Internet of Things (IoT)-System, das Landwirte bei der Planung ihrer Herbizidanwend ungen bis hin zur Erfolgskontrolle unterstützen kann. (https://h2020-demeter.eu/)

Maria Rita Palattella (LIST), Sergiu Treer (LIST), Catalin Chitu (Frontier Connect)

Successful 5G awareness project now complete, but it’s not the end!

5G-PLANET tackled a host of challenges and queries surrounding 5G within Luxembourg such as, how does it compare to other technologies? What’s the impact of 5G on mobility performance compared to other communication technologies? What is the capabilities and limits? And what’s the interest of developing a 5G network digital twin for Luxembourg?

The 5G-PLANET project spread awareness to a wide audience with the use of the digital twin concept, recreating a digital copy of part of the Luxembourg 5G infrastructure, which was then used to demonstrate 5G’s potential in Luxembourg.

A new awareness website

5G-PLANET led to the development of three demonstrators, all of which rely on technologies used by LIST in its mobile network research and development activities. Each demonstrator is clearly described in detail via a new website 5G-planet.lu and informative videos aiming to answer frequently asked questions have been produced:

Introduction of 5G-PLANET
1. What is connected mobility?
2. What is 5G?
3. What is the purpose of 5G for connected mobility?
5G-PLANET’s full title is “5G Network Digital Twin for Connected Mobility” and therefore a main area of focus was related to vehicle technology and the general use within the mobility sector and the benefits it brings.

The 5G-PLANET project actively spread the word on 5G by participating in more than seven events, organising several workshops, responding to many Luxembourg press queries, and generating a strong impact on the Luxembourg ecosystem.

What’s next?

But this is by no means the end of its mission and work will continue into the future with the platform being further developed. Sébastien Faye LIST’s 6G Technology & Innovation Line Manager stated, "It is essential for the research community, already working on technologies that are years away, to ensure that those currently available are adopted by the general public and businesses - and this project is a step towards keeping that alignment."

LIST continues its research and activities concerning next-generation mobile networks in Luxembourg and beyond.

The three afore mentioned demonstrators in the 5G-PLANET project can also be transferred for future research as Sébastien explained. “In the future, it is expected that these demonstrators will be used both for public dissemination activities and for supporting the development of LIST's mobile network activities, which today can be broken down into two main areas. On the one hand, the further development of 5G, currently being deployed and opening a world of new services and applications. LIST is striving to push for its adoption for the general public and in the commercial sector developing ground-breaking business cases. On the other hand, research on 6G, which has already started and is expected to be commercially available before 2030”.

Imagine reaching sub-millisecond response times and terabit communication. Those are the potential capabilities of 6G. It is predicted that future 6G networks will use higher frequency bands close to those used by radar technologies. This means that it will be possible to use a radio interface to communicate, but also to detect moving objects, their shapes, and other characteristics. “This opens the door to many new applications, but they need to be tested and calibrated before investing and moving forward. The demonstrators developed in 5G-PLANET are examples of tools that can be used to do this and to pre-validate the results of our research before a real deployment,” stated Sébastien Faye.

The 5G-PLANET project therefore, has been paramount in laying the foundations for both of these fields of future research with its awareness-raising activities and development of a testbed relying on the digital twin concept to experiment early 6G concepts, approaches, and technologies – to be further developed in the future.

More information and future developments on 5G-planet.lu - a website that will be developed and maintained in the future with other dissemination initiatives.

https://www.corporatenews.lu/en/archives-shortcut/archives/article/2022/07/successful-5g-awareness-project-now-complete-but-it-s-not-the-end

Une année remplie d'innovations pour le LIST

Pour le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), un monde nouveau se dessine dont le mot d’ordre sera celui de la résilience. C’est ce à quoi l’Europe s’affaire désormais, et c’est là que la mission du LIST prend tout son sens.

L'institut vient de publier son rapport pour l'année 2021, une année basée le développement de technologies à fort impact ainsi que sur une approche dite «sustainable by design». «C’est-à-dire en nous efforçant de réduire autant que possible l'impact négatif sur l'environnement par une conception intelligente de nos produits, services et technologies», explique l'institut dans son rapport annuel.

De nouveaux projets

En matière de partenariats, le LIST a poursuivi en 2021 sa collaboration d’envergure avec l’industriel Goodyear portant sur la mobilité durable et les matériaux du futur. Par ailleurs, il a signé un partenariat de 18 millions d’euros avec CircuitFoil, pour travailler sur la prochaine génération de feuilles de cuivre. Enfin, la signature de partenariats avec Air Liquide/CNES et avec Airbus Defense & Space, permettra de contribuer aux activités de R&D du European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), implémenté comme quatrième département du LIST.

Conformément à sa mission de transfert de l'innovation, le LIST a créé la spin-off Dynaccurate, qui a pour objet l’interopérabilité automatisée des données et qui facilite la maintenance de graphes de connaissances à grande échelle.

D’un point de vue institutionnel, le LIST a continué de mettre à profit son expertise au service de la lutte contre le coronavirus, notamment en poursuivant le projet CORONASTEP visant à détecter la présence du virus dans les eaux usées. Le LIST a consolidé ce suivi dans le cadre d’un nouveau projet, CORONAVAR, visant à détecter une dizaine de variants préoccupants du virus du Covid-19. Suite aux inondations qui ont frappé le Luxembourg et l’Europe l’été 2021, le LIST a fourni des cartes basées sur les données spatiales montrant les zones urbaines impactées, à l’échelle régionale et internationale. «Un support essentiel qui prouve à nouveau notre contribution sociétale face aux chocs et événements auxquels les pouvoirs publics doivent faire face», fait remarquer le LIST.

Chiffres clés

L’excellence scientifique reste au cœur des ambitions du LIST comme en témoignent les 109 projets compétitifs nationaux, les 51 projets compétitifs internationaux et les 171 projets collaboratifs en cours en 2021, les 150 publications scientifiques réalisées dans le top 10% de leur catégorie ainsi que les 28 thèses soutenues avec succès.

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/une-annee-remplie-d-innovations-pour-le-list-62cbf64ade135b923648514d

LIST: 35 success stories to reinvent society

A new world is emerging whose watchword will be resilience. This is what occupies Europe at present, and this is where LIST’s mission comes into its own. LIST brings together diverse and complementary skills in the fields of information and communication technologies, environmental technologies, biotechnologies, advanced materials and space resources. This unique collection of skills makes it possible to create the synergies that are essential for building a reinvented economy and society.

Therefore, in 2021 we continued to develop high-impact technologies whilst intensifying our 'sustainable by design' approach. In other words, by striving to minimise negative impact on the environment through the smart design of our products, services and technologies. It is in this vein that LIST formalised its LIST 2.0 strategy in the Multi-year Work Programme (MAP) 2022-2025, published in late 2021. This strategy reflects LIST's vision, mission and values, and takes the form of eight objectives and their indicators, enabling LIST to increase its economic, political, environmental, social, regional and academic impact.

Passion for impact

In terms of partnerships, in 2021, LIST continued its extensive collaboration with the manufacturer Goodyear in the fields of sustainable mobility and materials of the future. Furthermore, it has signed a partnership with CircuitFoil to work on the next generation of copper foil. Finally, the signing of partnerships with Air Liquide/CNES and Airbus Defence and Space will contribute to the R&D activities of the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), implemented as LIST's fourth department.

In line with its mission to transfer innovation, LIST has created the spin-off Dynaccurate, whose aim is the automated interoperability of data and which facilitates the maintenance of large-scale knowledge graphs.

From an institutional point of view, LIST has continued to put its expertise to good use in the fight against coronavirus, in particular through the implementation of the CORONASTEP project, aimed at detecting the presence of the virus in wastewater. LIST has consolidated this monitoring within the framework of a new project, CORONAVAR, aimed at detecting some ten variants of concern of the COVID-19 virus. In the aftermath of the flooding that struck Luxembourg and Europe in the summer of 2021, LIST provided maps based on spatial data showing the affected urban areas, both regionally and internationally. Essential support that once again demonstrates our societal contribution in response to the incidents and events the authorities must confront.

Key figures

Finally, scientific excellence still remains the cornerstone of LIST's ambitions, proven with 106 national competitive projects, 50 international competitive projects and 170 collaborative projects in progress in 2021, as well as 146 scientific publications produced in the top 10% in their category, and 28 successfully defended theses.

In this annual report, you will find evidence of our unwavering commitment to reinventing society and securing the destiny of future generations and our planet. Such results would not have been possible without the dedication of each and every LIST collaborator: coming from the four corners of the globe to LIST to push further the frontiers of research, they are the first ambassadors of this sustainable, digital and resilient society that we wish to build hand in hand with our partners.

https://itone.lu/index.php/news/list-35-success-stories-to-reinvent-society

Encevo Launches First Joint Research Projects with University of Luxembourg and LIST

The first project, entitled Flexibility potentials and user Behaviour Analysis (FlexBeAn), will focus on smart grids. As Luxembourg increases its reliance on renewable energy sources with more fluctuations than traditional sources and is confronted with other consumption patterns due to the decarbonisation of the heating and transport sector, its power grid must adapt. With the project FlexBeAn, Creos Luxembourg as owner and manager of the Luxembourg power grid aims to develop, together with LIST and SnT scientists, smart grid solutions for its electricity grids.

Within this research partnership, SnT will mainly focus on the identification of potential flexibilities in industry and on the understanding and appreciation of the evolution of energy markets over the next ten years and their implications on the electricity grids in Luxembourg.

LIST will focus on the area of society and grid flexibility with the aim of setting up an integrated model to assess the flexibility from different sectors and allow for adaptations by the user. This research will furthermore look at the level of energy literacy in Luxembourg and create a roadmap to change consumer behaviour, from increasing energy literacy to financial and non-financial incentives.

The second research project addresses the subject of intraday electricity market price forecasting and is a collaboration between Enovos, the energy supplier within Encevo Group and SnT. The aim is to develop a model to forecast power prices tendency in real-time via a granular forecasting model. This includes game theoretical modelling of market participants as well as fundamental data like weather (e.g., for forecasting renewable energy production and consumption).

“We are looking forward to embarking on these complex projects with such capable research teams,” says Claude Seywert, CEO of Encevo S.A. “Innovation is the key to successfully transitioning Luxembourg to renewable energy, and we are fortunate to have such high-level scientists at SnT and LIST to work on these projects with our teams.”

“This project will be a natural extension of work that LIST has been doing for years related to the energy transition,” says Thomas Kallstenius, CEO of LIST. “This project will expand our scope and allow us to collaborate more closely with Encevo and SnT to drive successful solutions to this urgent need.”

“These research projects will address demands on the power grids of the future bringing researchers and industry together to deliver practical solutions,” says Prof. Björn Ottersten, Director of SnT. “Creos has a clear path forward for the energy transition, that is based on their years of operational experience, and the cutting-edge prototypes we will deliver with LIST will turn that into a reality.”

https://fedil.lu/en/member-news/encevo-launches-first-joint-research-projects-with-university-of-luxembourg-and-list/

La science au chevet de la planète

Changement climatique, perte de la biodiversité, exploitation des ressources non renouvelables, croissance des inégalités: nul doute n’existe au sein de la communauté scientifique quant à l’urgence d’agir. Le grand public également est de plus en plus conscient de l’importance du développement durable, et attend des gouvernements et des entreprises qu’ils apportent leur pierre à l’édifice en fonction de leurs impacts, de leurs moyens et donc de leur capacité d’agir en adéquation avec leur responsabilité pour la société d’aujourd’hui et de demain.

Aller au-delà de la RSE: l’approche «sustainable by design»

Pour faire du développement durable, il faut aller au-delà de la volonté immédiate de faire du marketing en mettant en avant à tout-va le terme de «Durabilité» – ou «Sustainability». La Responsabilité Sociale des Entreprises (RSE) ne peut pas se focaliser uniquement sur la création d’un sentiment de «feel good» pour les clients et le personnel. Planter des arbres pour viser la «neutralité carbone», c’est non seulement passer à côté du problème, mais c’est surtout du marketing et du greenwashing. La neutralité carbone ne doit pas se faire à l’échelle des entreprises, mais à l’échelle des États pour y arriver à l’échelle de la planète. Les motivations viennent essentiellement du régulateur et des prix, et pour l’instant le prix de la pollution n’est pas inclus dans le prix des ressources achetées par les entreprises. Elles doivent alors se poser la question: qu’est-ce qui se passe ailleurs dans le monde? Je suis convaincue que les entreprises doivent se concentrer sur le cœur de leur business, s’attaquer à leur cause, leur «raison d’être», et prendre en compte l’ensemble des externalités liées à leurs activités pour développer à la fois leur vision et leur stratégie.

La conception durable – ou «sustainable by design» promue également par le List – est une approche qui vise à intégrer les aspects environnementaux, économiques et sociaux très tôt dans le processus de conception d’un produit afin d’améliorer ses performances en matière de durabilité tout au long de son cycle de vie, de l’approvisionnement en matières premières à sa fin de vie. L’objectif est de développer des produits qui ne répondent pas seulement aux spécifications techniques, mais qui peuvent aussi être plus sûrs et plus durables, par exemple en améliorant l’efficacité énergétique ou en utilisant des produits chimiques inoffensifs pour l’homme et l’environnement.

En effet, de nombreux produits présentent encore des effets secondaires involontaires qui ont été négligés lors du processus de développement. Au List, nous voulons changer cela, et la société attend des chercheurs qu’ils aident les entreprises et les gouvernements à atteindre les objectifs de développement durable ou «Sustainable Development Goals» (SDGs). Les politiques évoluent également dans ce sens, notamment avec le Green Deal européen.

Un cadre pour aider les entreprises dans leur transition écologique

Pour aider les entreprises, le List définit un cadre pour la conception de technologies, de produits et de processus dans une optique de durabilité. Basé sur une réflexion sur le cycle de vie, ce cadre vise à identifier les choix de conception les plus pertinents, à estimer les impacts et les risques futurs du produit lorsqu’il sera mis sur le marché et à soutenir la définition et la réalisation d’objectifs pour améliorer la performance environnementale et sociale du produit. Cette démarche est adaptée en fonction de la maturité de la technologie, afin de faciliter son adoption systémique. Cette approche «sustainable by design» vise également à éviter le greenwashing grâce à un processus de quantification et de vérification.

D’autres cadres existent afin d’améliorer le bilan environnemental et social, tels que l’initiative «Science-based targets» qui aide différents secteurs économiques à contribuer aux objectifs de l’Accord de Paris, le cadre GRI visant à permettre à des tiers d’évaluer l’effort de l’entreprise pour réduire l’impact environnemental de ses activités et de sa chaîne d’approvisionnement ou le Pacte Mondial des Nations Unies, un cadre général très accessible. À l’échelle nationale, on peut citer le label ESR.

Le List montre l’exemple

Le List s’efforce d’ailleurs d’appliquer cette approche à ses propres opérations: nous nous engageons à montrer l’exemple tant dans nos activités de recherche que dans notre mode de fonctionnement quotidien. Les premiers travaux ont été lancés en 2019 à travers la création du groupe de travail «Sustainability». Nous avons achevé en 2020 une évaluation approfondie de notre empreinte carbone selon le standard international du «Greenhouse Gas Protocol». Des impacts de nos bâtiments, à ceux de nos achats, de notre consommation ou encore de nos habitudes de mobilité, nous avons analysé l’impact de chacune de nos opérations. Cette première étape a déjà permis de soumettre et de mettre en œuvre plusieurs recommandations. Nous avons décidé par exemple d’améliorer la capacité de contrôle de notre consommation électrique et d’utiliser une énergie verte certifiée.

Le développement durable doit aller bien au-delà de la conformité

Le sixième rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec), publié en avril 2022, en appelle à une action immédiate pour assurer «un avenir vivable». Le List se mobilise et prêtera main-forte aux entreprises ambitieuses qui souhaitent aller au-delà de la conformité et faire du développement durable une réalité.

https://paperjam.lu/article/science-au-chevet-planete

Climat

Le Luxembourg est-il sur la voie du zéro carbone? Quel est le poids de nos actions individuelles? Pour répondre à ces questions et donner aux jeunes générations les moyens d'être acteurs du changement, les chercheurs du LIST partagent leurs connaissances et résultats de recherche dans une brochure éducative intitulée Vers la décarbonation. Ce support pédagogique explique de manière visuelle notre empreinte carbone, les émissions de gaz à effet de serre et les conséquences de diverses habitudes de vie sur le changement climatique. À titre d'exemple, beaucoup de personnes pourraient être surprises par l'impact d'une nuit blanche passée à jouer aux jeux vidéo. Les chercheurs ont par ailleurs commencé une tournée dans les écoles du pays et invitent tout autre établissement scolaire à rejoindre l'aventure à la rentrée prochaine. Soutenus par déjà une quinzaine d'écoles, des échanges sur des faits courts et amusants sont au programme.

«Tech Day» avec plus de 300 participants

Autour de la scène dans la salle principale se trouvaient sept stands de technologies phares développées au LIST et présentées par les chercheurs impliqués dans le cadre du «Tech Village», dont un «méga» stand intitulé «Hydrogène: Un élément clé de la transition énergétique».

Après un message de bienvenue, la directrice Hedda Pahlson-Moller, est montée sur la scène située au centre de la salle pour parler de l'accélération de l'impératif d'impact en visant le net positif.

Dans sa présentation, le directeur général du LIST, Thomas Kallstenius, a passé en revue les statistiques du LIST et les réalisations de l'institut au cours de l'année, qui compte désormais 662 employés dont une communauté de doctorants, et qui mènent actuellement 432 projets. Il a abordé son sujet du jour, intitulé «Une histoire de triple transition».

La journée ne s'est pas limitée aux discours, l'événement a été l'occasion de signer pas moins de trois nouveaux accords de partenariat entre le LIST et le secteur économique.

Les autres partenariats signés l'ont été avec Schroeder & Associés dans le domaine de l'eau, de la construction et de la mobilité, et avec Telindus, une marque de Proximus, afin de stimuler la croissance de la 5G au Luxembourg. Outre ces accords signés en direct sur scène, d'autres partenariats ont été présentés lors de «Partner Talk», à savoir ceux en cours ou à venir avec DuPont, Firis et Rotarex.

Mit 5G bis zum Mond

Wer die letzten Monate und Jahre im Home-Office verbracht und dort fast ausschließlich über Meeting-Plattformen wie Teams oder Zoom mit seinen Kollegen und Geschäftspartnern kommuniziert hat, kennt das Problem womöglich nur zu gut: Der Ton kommt verzögert, der Bildschirm friert ein oder aber die Verbindung bricht komplett ab. Während solche technischen Probleme im Arbeitsalltag durchaus nervig sein können, gewinnt die Problematik an Bedeutung, wenn man dasselbe Szenario auf den Mond überträgt. Dort nämlich kann man nicht einfach auf eine bessere Verbindung warten, wenn beispielsweise ein von der Erde aus gelenktes Mondfahrzeug auf eine Klippe zusteuert. Aktuell besteht diesbezüglich zwar keine Gefahr, doch stellt die Latenz, also die Zeitspanne zwischen dem Senden und dem Ankommen eines Signals, mit der wir auf der Erde derzeit leben müssen, durchaus eine Herausforderung für die Verwirklichung einer Infrastruktur auf dem Mond da.

Übertragung zum Mond simuliert

Die 5G-Technologie, an deren Ausbau eifrig gearbeitet wird, und die 6G-Technologie, zu der ebenfalls bereits geforscht wird, werden die Möglichkeiten, die sich durch die Geschwindigkeit und das Datenvolumen ergeben, überall verändern – sogar auf dem Mond. Aus Sicht der Forschung ist daher eine nahtlose Verbindung zwischen terrestrischer, satellitengestützter und weltraumgestützter Kommunikationsinfrastruktur unter Verwendung eines einheitlichen Standards wie 5G von entscheidender Bedeutung. Denn so kann sichergestellt werden, dass alles und jeder in Verbindung bleibt – und das überall.

Ingenieure der Universität Luxemburg haben vor diesem Hintergrund kürzlich eine Reihe von Tests durchgeführt, um zu demonstrieren, wie man zwischen terrestrischen 5G-Verbindungen, Satelliten und einer simulierten Mondinfrastruktur umschalten kann. Dazu wurde von Forschern des SnT (Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust) eine durchgehende 5G-Datenkommunikationsverbindung zwischen ihrem 5G-SpaceLab und dem 5G/6G-Hub der ESA in Harwell (Großbritannien) aufgebaut. Simuliert wurde dabei auch eine Datenverbindung zwischen Erde und Mond, bei der die Ingenieure versuchten, einen Rover zu steuern, der über die Mondoberfläche rollt. Die durch diese Simulation ermittelte Übertragungsdauer zum Mond wurde dann noch zu der terrestrischen und satellitengestützten Latenz addiert, so dass die Forscher eine Verzögerung von drei bis vier Sekunden zwischen der Ausgabe des Befehls an das Mondfahrzeug und dessen Antwort feststellen konnten. Im ungünstigsten Fall hätte es für das Mondfahrzeug also tatsächlich zu spät sein können.

Für Jorge Querol, der das 5G-SpaceLab an der Universität Luxemburg koordiniert, spielen 5G und 6G eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung komplexer Kommunikationssysteme im Weltraum. „Künftige Aktivitäten auf dem Mond, wie die Erschließung von Ressourcen und die Besiedlung durch Menschen, werden solche Kommunikationssysteme für ihren sicheren, zuverlässigen und effizienten Betrieb benötigen“, so Querol. Ähnlich sieht das auch Antonio Franchi, Leiter des 5G/6G-Strategieprogramms der ESA. „Unsere Demonstration der nahtlosen Umschaltung zwischen einem terrestrischen Netz und einem weltraumgestützten Netz zeigt das große Potenzial dieser Technologie“, so Franchi mit Verweis auf Prognosen, wonach die 5G- und 6G-Technologie in den kommenden zehn Jahren enorme Vorteile für die Volkswirtschaften weltweit bringen wird. Zu den Bereichen, die davon profitieren sollen, gehören etwa die Telemedizin, die industrielle Automatisierung und das autonome Fahren.

Es geht in erster Linie also zunächst um Anwendungen auf der Erde, wo – im Gegensatz zum Mond – jeder neue Mobilfunkstandard nicht nur mit technischen Herausforderungen konfrontiert wird, sondern auch mit Fragen aus der Bevölkerung. Antworten darauf soll zukünftig unter anderem die am LIST (Luxembourg Institute for Science and Technology) entwickelte Plattform „5G-Planet“ liefern. Bei diesem Projekt geht es darum, eine digitale Kopie der bestehenden luxemburgischen 5G-Infrastruktur zu erstellen, um deren Nutzung und Fähigkeiten einem breiten Publikum zu demonstrieren. Konkret sollen also die Erfahrungen des LIST bei der Planung und Gestaltung neuer 5G-Netze am praktischen Beispiel Luxemburgs veranschaulicht werden. Im Fokus stehen dabei vor allem vernetzte Mobilitätsanwendungen und intelligente Verkehrssysteme, da diese zu den vielversprechendsten Anwendungen des 5G-Mobilfunkstandard gehören. 5G-Planet soll zum einen Entscheidungsträger bei der Planung von 5G-Netzen für vernetzte und Mobilitätsanwendungen unterstützen, darüber hinaus aber auch das öffentliche Interesse an dieser neuen Technologie verstärken. Zu diesem Zweck arbeitet die Plattform mit einem sogenannten digitalen Zwilling, bei dem die 5GInfrastruktur des Landes digital nachgebildet ist. Neben der Unkenntnis über die Möglichkeiten des neuen Mobilfunkstandards beschäftigt viele Menschen auch die elektromagnetische Strahlung, die mit jeder drahtlosen Kommunikationsanwendung einhergeht. Und auch wenn die neue Technik ein Stück weit auf die bereits vorhandene 4GNetzwerkinfrastruktur zugreifen kann, so ist die Errichtung weiterer Antennen unvermeidlich. Und genau hier setzt ein weiteres LISTProjekt an: 5G-EMIT. Auch bei diesem Projekt wird eine OnlinePlattform mit Informationen gefüllt.

Plattform mit Echtzeitdaten

So geht es zum einen darum, alle Daten bezüglich elektromagnetischer Strahlung in Luxemburg zu sammeln und über eine interaktive Karte der Öffentlichkeit frei zugänglich zu präsentieren. Ergänzend dazu installieren die Forscher Sensoren im Land, um vor Ort und in Echtzeit die elektromagnetische Strahlung zu messen, die von 4G-, 5G- oder sonstigen Antennen ausgeht. Mit diesen Echtzeitdaten wird dann die interaktive Karte gefüttert, die wiederum alle Antennenstandorte beinhaltet. Nicht zuletzt bietet die Plattform auch ein Tool für die Akteure des Netzausbaus. So können Betreiber simulieren, welche Auswirkungen Antennen mit bestimmten Leistungen an bestimmten Standorten unter Berücksichtigung aller Indikatoren haben.

UWE HENTSCHEL

Emilie Allaert: «Avançons tous ensemble!»

Le Covid a «cueilli» les plans de développement du Luxembourg Blockchain Lab, formalisé fin 2019, quelques semaines avant le début de la pandémie. Et vous allez tirer un trait sur cinq années à la Lhoft? Qu’en garderez-vous?

Emilie Allaert. – «Que du positif! J’ai vu le Luxembourg évoluer dans l’adoption de toutes ces technologies. Je suis venue de l’IT de KPMG, je suis devenue fiscaliste, puis project manager chez J.P. Morgan et en charge des US bonds au Mécanisme européen de stabilité (ESM)… Arriver là a été une expérience incroyable. Je crois qu’il reste encore beaucoup à faire, mais les choses évoluent. C’est difficile de faire comprendre aux institutions financières qu’elles doivent bouger, elles qui sont souvent convaincues qu’elles ont des clients qui sont très satisfaits de leurs produits.

Surtout que la Lhoft (Luxembourg House of Financial Technology) est là pour aider la place financière…

«Oui! Pour aider, avec une volonté de collaborer, d’avancer! Pouvoir échanger avec les entrepreneurs, les fintech, mais aussi avec les institutions et les autorités au sein de la Lhoft, c’est une opportunité que je n’aurais jamais eue nulle part ailleurs. Ces échanges permettent de comprendre pourquoi on ne peut pas avancer plus vite sur telle ou telle chose, dans un contexte européen et d’adaptations permanentes des réglementations et des législations. C’est une chose de voir ce qui avance ou pas de l’extérieur, et c’en est une autre de vivre ces contraintes de l’intérieur.

Le 15 juillet, vous prendrez la tête du Luxembourg Blockchain Lab (LBL), plus de deux ans après sa création. Ce n’est pas long, pour mettre ces choses en route, dans un univers qui bouge très vite?

«Le memorandum of understandig a été signé en décembre 2019. En mars 2022, nous avons été «qualifiés» comme pôle d’innovation technologique dédié à la blockchain, aux termes de la loi RDI (recherche-développement-innovation, ndlr). Ça nous permet d’accéder au financement du ministère de l’Économie. Entre les deux dates, il y a non seulement eu le Covid, mais nous avons aussi pris le temps de monter un dossier de candidature sérieux, avec un business plan sur 10 ans. Plus de 40 pages que nous avons préparées soigneusement.

Quelle est la vocation de ce nouveau Lab?

«Je dirais qu’il y en a quatre. D’abord, favoriser la formation à la blockchain. C’est pour cela que nous avons intégré le Digital Learning Hub avec une offre de formations. L’idée est non seulement de former, mais aussi d’attirer de nouveaux talents dont nous avons besoin dans ces activités. Ensuite, travailler de concert avec le SnT (Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust) de l’Université du Luxembourg et le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) autour des thématiques de recherche et de développement. Puis, apporter de l’aide aux acteurs de l’industrie qui en manifesteraient le besoin. Et enfin, peut-être analyser les projets qui se développent au Luxembourg.

Car il y a des projets qui se développent au Luxembourg, que ce soit Tokeny ou Ibisa…

«Oui! Ce qui est dommage et problématique, en ce moment, c’est de voir des projets de cryptomonnaies s’effondrer et susciter des craintes pour tout l’écosystème blockchain. Ça rend les gens beaucoup plus prudents. D’un autre côté, les sujets sur le metaverse et les NFT alimentent une nouvelle curiosité. La blockchain a beaucoup d’impacts potentiels dans l’industrie, dans l’automobile, dans la santé ou dans l’économie circulaire. Oui, Tokeny est un projet à part, mais la tokénisation des assets est une des seules pistes où le Luxembourg est vraiment compétitif.

D’où vient ce que vous semblez décrire comme une inertie?

«Il ne faut pas être trop dur avec les mots. Cela fait cinq ans qu’on en parle, mais il est temps que le Luxembourg Blockchain Lab se lance vraiment. Pour l’instant, il y a des projets à droite ou à gauche, comme cette utilisation de la blockchain pour les prêts étudiants chez Spuerkeess, sans que l’on communique trop sur ces sujets. Il ne faut jamais perdre de vue que nous sommes dans une approche réglementaire. Je suis impatiente de voir l’impact des textes comme MiCa (la réglementation européenne sur les marchés de crypto-actifs, ndlr) ou les initiatives autour des blockchain pilots (fin 2020, la Commission européenne avait proposé un régime d’exception à certaines technologies de blockchain liées à l’industrie financière pour éviter qu’elles ne soient bloquées par la fragmentation réglementaire en Europe sur ce sujet, ndlr).

Il faut aussi que le Luxembourg pense à sa compétitivité en faisant en sorte, par exemple, de faciliter l’accès au compte bancaire, au crédit ou aux investisseurs à des entrepreneurs de la blockchain. Cette approche prudente n’est pas que négative: elle permet de filtrer les projets et d’espérer n’attirer que ceux de qualité. Cela dit, je pense que l’écosystème va devoir se parler et s’entraider.

C’est vraiment là que vous allez devoir jouer votre rôle de chef d’orchestre!

«Oui. Au début, je pense que je vais m’appuyer sur Infrachain, l’association qui réunit déjà les sept acteurs de premier plan que sont le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC), le Centre des technologies de l’information de l’État (CTIE), InTech (la filiale technologique de Post), Luxtrust, Scorechain, Telindus et KYC3 (la dernière liste des membres de l’asbl compte 19 autres membres dont KPMG, PwC, Allen & Overy, Elvinger Hoss Prussen, Spuerkeess, EBRC ou encore Nomadic Labs, The Blockchain Academy et The Blockhouse Technology, ndlr). Le Luxembourg Blockchain Lab est soutenu depuis le départ par la Lhoft, le SnT, LëtzBlock, Infrachain et le Luxembourg Institute of Science and Technology.

L’idée est de devenir le point central de tous les intervenants de la Place pour répondre à leurs besoins particuliers, qu’ils soient des entreprises, des individuels ou une autorité, voire l’État. Mettons que vous ayez une entreprise qui veut étudier l’intérêt de la blockchain pour le développement durable. Nous pourrions l’aider à créer un appel à projets, en prenant en charge la partie logistique, avec un comité de revue, un format dédié au coaching, et finaliser une solution en 8 à 10 mois. Ça existe, et ça pourrait voir le jour. Allons-y! Avançons! Tous ensemble!»

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/emilie-allaer-avancons-tous-en

How is 5G good for business? LIST and TELINDUS join forces to stimulate benefits

The agreement was signed live on-stage during LIST’s Tech Day event on Wednesday 15 June.

Within the framework of the agreement, the partnership will take on the initial form of a joint investment covering 5G awareness, with access to the 5G Innovation platform of Telindus linking to LIST labs, with the objective of generating innovative projects.

Julien Baudouin, Innovation manager at Telindus said, “Foundations for digital disruption are based on connectivity enhancements. 5G is definitely more than just a new generation of mobile communication. It will be a key driver of the 4th industrial revolution by delivering a highly secure network that will support the digital transformation of many sectors. We are seeing a lot of interest of our customers for 5G and we realised that most of them do not know how to start their journey. We are happy to allow them to experience 5G in an accessible way through our innovation platform but also to collaborate with partners such as the LIST to demonstrate 5G value, while bringing to life transformative use cases that will benefit our local economy.”

Workshops are currently in the pipeline to help identify companies for which 5G could generate significant business value. Both organisations bring a host of existing assets and knowledge to the table to show and explain to companies the business benefits of 5G and future evolution. LIST already has a 5G awareness project for the general public known as 5G-PLANET which can be easily expanded and adapted for B2B. Prototypes and showcases will be developed, as well as demonstrations and simulations that can be set-up to show and test at potential companies before any investment is made.

Sébastien Faye, Technology and Innovation Line Manager at LIST and responsible for the operational management of the partnership said: “5G and its future developments are great opportunities for companies looking to develop new, resilient, autonomous and much more efficient services. However, many challenges remain to be solved before a mature network and innovative business cases can be developed. This partnership aims to stimulate the development of new cases, therefore benefiting the Luxembourg economy and using the country as a platform for experimentation. This exercise is a necessary basis to prepare the ground for future industrial developments. LIST is already working on the next generations, including 6G, and we need to ensure that the link with the local economy is maintained”.

Several approaches are considered to support businesses, depending on their level of maturity with regards to 5G and connectivity in general. Within the framework of this collaboration, LIST and Telindus will make their infrastructure available for the purpose of designing, planning and testing new innovative services that can benefit from advanced connectivity. This will allow companies to benefit from cutting-edge expertise with 5G, while allowing them to anticipate the impacts and benefits for their business before investing. LIST will use its simulation and emulation environments, as well as its expertise in network planning and testing to support the emergence and calibration of business cases. Telindus will rely on its 5G innovation platform for companies to test their installation on 5G releases that are not yet commercially available.

The ultimate goal for the collaborative agreement is a push for the creation of B2B 5G use cases in Luxembourg and help stimulate and improve company ecosystems making them more efficient thanks to 5G. This should then lead to further innovation projects including research into the future beyond 5G.

Companies likely to be targeted are those in mobility, a sector where communication is paramount. Industry 4.0, logistics, healthcare and PME transformations are other types of businesses LIST and Telindus plan to focus on.

https://itone.lu/news/how-is-5g-good-for-business-list-and-telindus-join-forces-to-stimulate-benefits

TELINDUS & Le LIST : stimuler la 5G pour les entreprises

Les réseaux 5G sont en pleine et rapide expansion à travers le Luxembourg. Leur adoption par le grand-public s’accélère et la plupart des nouveaux smartphones sont maintenant compatibles. Alors pourquoi l’adoption par le secteur des entreprises est-elle relativement faible ? Le Luxembourg Institute of Science and technologies (LIST) et Telindus, une marque de Proximus Luxembourg, dans le cadre d’un nouvel accord de collaboration, entendent relever ce défi ensemble en promouvant et en stimulant le développement de nouveaux services B2B basés sur la 5G.

Cet accord a été signé le mercredi 15 juin en direct sur la scène du Tech Day du LIST.

Dans le cadre de cet accord et dans le but de générer des projets innovants, le partenariat prendra la forme initiale d’un investissement conjoint couvrant la sensibilisation à la 5G, avec un accès à la plateforme d’innovation 5G de Telindus reliée aux laboratoires du LIST.

Julien Baudouin, Innovation Manager chez Telindus, a déclaré : « Les fondements de la rupture digitale reposent sur l’amélioration de la connectivité. La 5G est définitivement plus qu’une nouvelle génération de communication mobile. Elle sera un moteur essentiel de la 4ème révolution industrielle en offrant un réseau hautement sécurisé qui soutiendra la transformation digitale de nombreux secteurs. Nous constatons un grand intérêt de nos clients pour la 5G et nous avons réalisé que la plupart d’entre eux ne savent pas comment débuter leur voyage. Nous sommes heureux de leur permettre de faire l’expérience de la 5G de manière accessible grâce à notre plateforme d’innovation, mais aussi de collaborer avec des partenaires tels que le LIST pour démontrer la valeur de la 5G, tout en donnant vie à des cas d’utilisation transformateurs qui bénéficieront à notre économie locale. »

Des ateliers sont actuellement en préparation pour faciliter l’identification des entreprises pour lesquelles la 5G pourrait générer une valeur commerciale importante.

Les deux organisations apportent une foule d’atouts et de connaissances existantes pour montrer et expliquer aux entreprises les avantages commerciaux de la 5G et de son évolution future. Le LIST dispose déjà d’un projet de sensibilisation à la 5G destiné au grand public, connu sous le nom de 5G-PLANET, qui peut être facilement étendu et adapté aux entreprises. Des prototypes et des exemples d’application seront développés, ainsi que des démonstrations et des simulations qui peuvent être mises en place pour montrer et tester dans des entreprises potentielles avant tout investissement.

Sébastien Faye, Technology and Innovation Line Manager au LIST et chargé de la gestion opérationnelle du partenariat a déclaré : « La 5G et ses développements futurs sont de formidables opportunités pour les entreprises qui cherchent à développer de nouveaux services résilients, autonomes et beaucoup plus efficaces. Cependant, de nombreux défis doivent être relevés avant de pouvoir développer un réseau mature et des business cases innovants. Ce partenariat vise à stimuler le développement de nouveaux cas, bénéficiant ainsi à l’économie luxembourgeoise et utilisant le pays comme une plateforme d’expérimentation. Cet exercice est une base nécessaire pour préparer le terrain aux futurs développements industriels. Le LIST travaille déjà sur les prochaines générations, notamment la 6G, et nous devons veiller à ce que le lien avec l’économie locale soit maintenu ».

Plusieurs approches sont envisagées pour accompagner les entreprises, en fonction de leur niveau de maturité vis-à-vis de la 5G et de la connectivité en général. Dans le cadre de cette collaboration, le LIST et Telindus mettront à disposition leurs infrastructures afin de concevoir, planifier et tester de nouveaux services innovants pouvant bénéficier d’une connectivité avancée. Les entreprises pourront ainsi bénéficier d’une expertise de pointe en matière de 5G, tout en leur permettant d’anticiper les impacts et les avantages pour leur activité avant d’investir. Le LIST utilisera ses environnements de simulation et d’émulation, ainsi que son expertise en matière de planification et de test de réseaux pour soutenir l’émergence et le calibrage de business cases. Telindus s’appuiera sur sa plateforme d’innovation 5G pour permettre aux entreprises de tester leur installation sur des versions 5G qui ne sont pas encore disponibles commercialement.

Le principal objectif de cet accord de collaboration est de favoriser la création de cas d’utilisation B2B de la 5G au Luxembourg et de contribuer à stimuler ainsi qu’améliorer les écosystèmes des entreprises en les rendant plus efficaces grâce à la 5G. Cela devrait ensuite conduire à d’autres projets d’innovation, notamment des recherches sur l’avenir au-delà de la 5G.

Les entreprises susceptibles d’être ciblées sont celles de la mobilité, un secteur où la communication est primordiale. L’industrie 4.0, la logistique, les soins de santé et les transformations des PME sont d’autres types d’entreprises sur lesquelles le LIST et Telindus prévoient de se concentrer.

https://itnation.lu/news/telindus-le-list-stimuler-la-5g-pour-les-entreprises-ensemble/

Le LIST Tech Day a été un beau succès

Sortez des sentiers battus et donnez vie à vos ambitions!» Telle était la devise de la quatrième édition du Tech Day organisé par le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) mercredi qui a réuni un peu plus de 300 participants à la Maison des arts et des étudiants à Belval, ainsi que de nombreux autres en ligne. Environ 200 entreprises au total ont été recensées sur la journée.

Autour de la scène dans la salle principale se trouvaient sept stands de technologies phares développées au LIST et présentées par les chercheurs impliqués dans le cadre du «Tech Village», dont un «méga» stand intitulé «Hydrogène : un élément clé de la transition énergétique».

Dans sa présentation, le CEO du LIST, Thomas Kallstenius, a passé en revue les statistiques du LIST et les réalisations de l'institut au cours de l'année, qui compte désormais 662 employés dont une communauté dynamique de doctorants, et qui mènent actuellement 432 projets. Il a ensuite abordé son sujet du jour, intitulé «Une histoire de triple transition». «Lorsque nous développons des technologies, nous ne regardons pas seulement la durabilité, mais aussi la distance qui nous sépare du marché», a-t-il déclaré.

La journée ne s'est pas limitée aux discours, l'évènement a été l'occasion de signer pas moins de trois nouveaux accords de partenariat entre le LIST et le secteur privé. Un nouveau Memorandum of Understanding a été signé avec Goodyear. Les autres partenariats signés l'ont été avec Schroeder & Associés dans le domaine de l'eau, de la construction et de la mobilité, et avec Telindus, une marque de Proximus, afin de stimuler la croissance de la 5G au Luxembourg dans le secteur des entreprises.

Outre ces accords signés en direct sur scène, d'autres partenariats ont été présentés lors de «Partner Talk», à savoir ceux en cours ou à venir avec DuPont, Firis et Rotarex. La scène du Tech Day a également été le théâtre d'une série de présentations, dont celles de Kaspar Wansleben, executive director of investing for development Sicav for Forestry and Climate Change Fund, et Vladimir Vorotovic director of innovation and deployment chez Ertico ITS Europe.

Pourquoi Invitrolize va changer nos vies

Arno Gutleb est un peu gêné. Si le CEO du Luxembourg Institute of science and technology, Thomas Kallestenius, lui avait demandé d’être présent, le mercredi 15 juin, pour la sixième édition du Tech Day, sorte de démonstration de force annuelle des 662 chercheurs du centre de recherche, il ne semble pas avoir prévenu le CEO d’Invitrolize qu’il allait annoncer sur scène la naissance de cette dizième spin-off!

Dans la grande salle qui sert de cafétéria de l’événement, à la pause, entre deux salves de conférences de haut niveau, le chercheur en passe de devenir entrepreneur récupère très vite de sa surprise de se retrouver au centre de l’attention avec un grand classique de l’entrepreneuriat: parler du projet dans lequel on met tout son enthousiasme.

Revenu d’Olso, où il était chef de projet à l’Institut national vétérinaire norvégien, pour se rapprocher du centre de l’Europe, le chercheur prend la tête du département de toxicologie du Centre de recherche public Gabriel Lippmann en avril 2008. «Quand j’ai postulé, j’ai passé mon entretien d’embauche puis je suis allé déjeuner avec celui qui est toujours mon chef aujourd’hui. Il m’a demandé de quel matériel j’avais besoin pour être dans les meilleures conditions de travail», se souvient-il. «Je lui ai dit qu’en 20 ans, je n’avais jamais utilisé d’appareils qui ne soient pas déjà dans ce bâtiment. C’est comme si le Luxembourg m’offrait une Ferrari alors que je n’avais conduit que des Golf! Des infrastructures de classe mondiale!»

«J’ai été chercheur toute ma vie depuis 1989», raconte M. Gutleb. Université de Vienne, de Waguelingue aux Pays-Bas, Université libre d’Amsterdam, Olso, professeur invité à l’Université Andrés Bello de Santiago du Chili et professeur émérite à celle de médecine et de pharmacie «Iuliu Hatieganu» de Cluj-Napoca, il se concentre sur le développement de modèles 3D complexes in vitro d’irritation, d’inflammation et de sensibilisation respiratoire de la région alvéolaire du poumon.

«Quand vous lancez des produits chimiques, vous ne savez pas vraiment s’ils vont créer un problème dans la société avant que vous les produisiez, avant que vous en fassiez de la publicité ni même avant qu’ils soient dans un supermarché», indique-t-il quand on lui demande d’expliquer simplement à quoi sert cette sorte de yaoutière derrière lui. Les modèles ont été appliqués à une large gamme de produits chimiques modèles (produits chimiques industriels, produits pharmaceutiques, produits de consommation, allergènes naturels, etc.) et, ce qui est loin d’être négligeable, s’affranchissent des tests sur des animaux et n’ont pas besoin d’organes d’humains qui seraient décédés récemment, ils sont testés sur des cellules de culture de victimes de cancers du sang des années 1980.

Trois gros clients et d’autres dans les tubes

«Nous avons travaillé très tôt avec des industriels, pour comprendre les besoins et aussi pour comprendre les normes et la réglementation à laquelle ils sont confrontés. Nous savions que c’était très bon parce que l’industrie voulait acheter notre technologie», dit-il. C’était il y a dix ans, il reconnaît ne pas avoir alors pensé à en faire une entreprise. «Non, en fait, l’idée est venue en décembre 2020. Je revenais d’une conférence et le collègue qui partage mon bureau m’a demandé si j’avais déjà rencontré Asier, le business developper du List. J’ai dit non. “Tu veux le rencontrer?”, a-t-il insisté. J’ai dit que j’étais un scientifique et pas un entrepreneur. Il m’a dit “Tu as raison, ne parle pas avec Asier [Asier Sesma, responsable de List Ventures, ndlr.]!” Je l’ai rencontré. Et quand je suis rentré chez moi, j’ai dit à ma femme que j’allais peut-être devenir entrepreneur.»

«C’est le moment où j’ai été infecté! Pas par le Covid!», lâche-t-il dans un grand éclat de rire. «Mais par la fièvre entrepreneuriale!» Aujourd’hui, à peine née, la start-up est déjà sold-out pour au moins un an. Outre Philipps Morris, elle a deux clients qui attendent sur elle, une grande ONG américaine et un groupement professionnel européen. Des discussions sérieuses sont aussi bien engagées avec le groupe allemand Evoniq et d’autres groupes pharmaceutiques ou chimiques, mais le chercheur-entrepreneur ne veut pas trop en dire encore.

Recruter et former, priorité absolue

«J’ai déjà un pipeline pour un an et je ne peux pas prendre de client supplémentaire sans avoir formé trois à quatre personnes pour travailler sur cette technologie. C’est le premier véritable challenge auquel je sois déjà confronté», sachant que l’accord avec le List Ventures prévoit une phase transitoire au cours de laquelle la jeune entreprise peut utiliser le laboratoire du List.

Bienvenue au club des start-up en recherche de talents, M. Gutleb, il y a urgence: selon l’Organisation mondiale de la santé , l’exposition aux produits chimiques a de nombreuses conséquences sur la santé, dont deux millions de morts par an et 2% à 8% des cas de cancers; «bien que la toxicité chimique ne soit pas nouvelle, c’est l’augmentation phénoménale de la production de produits chimiques et de l’extraction des ressources au cours des 100 dernières années – multipliées par 40 – qui pose désormais un risque sérieux pour l’humanité», notent des chercheurs dans des études encore beaucoup plus pessimistes .

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/pourquoi-invitrolize-va-change

Von 5G und Geräten für sicheres Trinkwasser

„5G steht für viele beispielsweise für die Möglichkeit, schnell Videos herunterzuladen. Dabei ist 5G mehr als das. Es kann von vielen Firmen dazu genutzt werden, um neue Dienste anzubieten“, stellt Sébastien Faye fest. Als Mitarbeiter des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ist er am Mittwochmorgen nach Esch-Belval gekommen, um auf dem Universitätscampus in der „Maison des arts et des étudiants“ zu zeigen, an was er und seine Kolleginnen sowie Kollegen tagtäglich arbeiten. Insgesamt sieben Projekte vom LIST und dessen Partnerorganisationen werden während der vierten Ausgabe des sogenannten „Tech Day“ präsentiert.

Am Stand von Sébastien Faye ziehen an diesem Morgen vier bunte Nachbildungen von VWBussen die Aufmerksamkeit der Vorbeigehenden in dem abgedunkelten Raum auf dem Tech Day auf sich. Dank Tablet werden die kleinen Fahrzeuge ferngesteuert fortbewegt. „Diese bewegen sich dann sofort in die vorgegebene Richtung – ohne zeitliche Verzögerung. Über die 5G-Verbindung hier in Belval ist das möglich“, erklärt Sébastien Faye und fährt fort: „Bei einer Nutzung von 4G kommt es zu Verzögerungen und dadurch zu Unfällen.“ Auf spielerische Art und Weise sollen so die Vorteile von 5G demonstriert werden.

Über Neues informieren

Laut dem LIST-Mitarbeiter geht es aber auch um die Sensibilisierung. Und darum, über diese technologische Entwicklung aufzuklären, die von manchen sehr skeptisch verfolgt wird. Denn einige fürchten sich vor der elektromagnetischen Strahlung und sind gegen den Ausbau der Netze. „Wir informieren darüber, dass Mobilfunkanbieter nicht einfach so ein Antenne an einem Ort installieren können. Das ist alles reguliert, da kann man nicht einfach machen, was man will“, erklärt Sébastien Faye, der über Technologien aufklären will, die es vorher nicht gab.

Etwas später an diesem Morgen stehen Harold Linke und Mohamed Djedai interessiert vor der Installation mit den ferngesteuerten Fahrzeugen. Sie arbeiten für eine Firma in Luxemburg, die unter anderem Lösungen zur Garantie der öffentlichen Sicherheit zur Verfügung stellt, und beschäftigen sich in dem Zusammenhang auch mit Katastrophenszenarien. „Wir fragen uns, wie 5G verwendet werden kann, um zur öffentlichen Sicherheit beizutragen. Als Beispiel die Überflutungen vom vergangenen Jahr: In solch einer Situation kann die Technologie zur Verbesserung der Kommunikationsmöglichkeiten beitragen“, erklärt Harold Linke.

Kollege Mohamed Djedai beschäftigt sich im Berufsalltag mehr mit dem Management von Verkehr. „Ich interessiere mich für Projekte mit autonomen Fahrzeugen. Diese können dank 5G miteinander verbunden werden.“ Er sieht in der neuen Technologie einen Weg, Städte vor allem grüner, aber auch sicherer zu gestalten. Harold Linke und Mohamed Djedai wollen sich beim Tech Day über die aktuellen Projekte vom LIST informieren, Bekannte treffen, aber auch neue Menschen kennenlernen, mit denen man vielleicht zusammenarbeiten könnte.

Wichtige Daten sammeln

Vor einem anderen Stand steht an diesem Mittwochmorgen Franck-Alexandre Sallebant-Bessone. Als Manager für „Business Development“ arbeitet er bei einer Firma, die Akteuren aus verschiedenen Bereichen dabei hilft, auf Basis von gesammelten Daten Entscheidungen zu treffen. „Ich bin gerade angekommen und werde mich etwas umsehen. Aber dahinten habe ich ein interessantes Projekt gesehen: Da kann man nachvollziehen, wie ein Roboter Entscheidungen trifft“, erzählt Sallebant-Bessone. Er erhofft sich von seinem Besuch den Austausch über neue Technologien, aber auch das Knüpfen möglicher Kontakte für eine Zusammenarbeit.

Hinter ihm ist am Stand mit dem Titel „Water Watch“ eine Installation mit einem durchsichtigen Kanalisationsrohr zu sehen, unter dem ein hellgraues sowie ein dunkelgraues Gerät stehen. Auf einem Bildschirm auf der dunklen Maschine ist eine rote Linie zu sehen. An manchen Tagen geht diese etwas in die Höhe, an anderen hingegen sinkt sie. „Wir zeigen die rezente Technologie, dank der heute Daten zu unserem Trinkwassernetzwerk gesammelt werden. In Echtzeit können diese beispielsweise online oder übers Handy abgelesen werden“, erklärt Jean-Baptiste Burnet vom LIST.

So können wertvolle Informationen zum Abwasser- sowie Trinkwasser erhoben werden. Spätestens seit der Pandemie dürfte den meisten klar sein, wie wichtig das ist – erlaubt die Analyse des kühlen Nasses doch Rückschlüsse auf die Verbreitung von Bakterien und Viren. Und: Eventuelle Verunreinigungen durch Krankheitserreger im Trinkwasser können durch solche Untersuchungen offengelegt werden. „Die Qualität des Wassers kann also bewertet werden, bevor es genutzt wird“, erklärt LIST-Mitarbeiterin Leslie Ogorzaly. „Wir kümmern uns darum, dazu die entsprechenden Methoden oder Tools zu entwickeln sowie diese zu validieren“, präzisiert dann noch Henry-Michel Cauchie. Sodass die Technologie letztlich dazu beiträgt, dass Menschen bedenkenlos Wasser aus dem Hahn trinken können.

Sandra Schmit

Eva Kremer, nouvelle présidente du LIST

Claude Meisch, ministre de la Recherche dans le secteur public, a proposé au gouvernement de nommer Eva Kremer à la présidence du Conseil d’administration du LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology). Une proposition qui a été acceptée.

/Madame Kremer occupait, depuis le 1er janvier 2020, le poste de directrice adjointe de la Société nationale de crédit et d’investissement et était Vice-présidente du LIST. Elle remplacera prochainement Jacques Lanners et sera secondée par Etienne Jacqué, nommé Vice-président du conseil.

Par ailleurs, Steve Kremer, Directeur de Recherche 1re classe à l’Institut national de recherche en sciences et technologies numérique (INRIA) de Nancy, est nommé membre du Conseil d’administration du LIST.

Il remplace Jacques Lanners dont il termine le mandat, soit jusqu’au 31 décembre 2024.

Ces différentes nominations ont été publiées au Journal officiel du Grand-Duché de Luxembourg (Mémorial).

https://www.infogreen.lu/eva-kremer-nouvelle-presidente-du-list.html

Développer les pneus du futur

Au cours des six dernières années, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et Goodyear ont collaboré pour parvenir à des résultats significatifs dans les domaines de la recherche sur les matériaux, de la compréhension des relations structure-propriété et de la science des données.

Le deuxième Memorandum of Understanding signé récemment s’inscrit dans le prolongement de ce qui est la plus grande collaboration public-privé en matière de recherche à ce jour au Luxembourg, avec une valeur d’environ 50 millions d’euros. Le LIST et Goodyear ont atteint une multitude d’objectifs impressionnants : 13 réalisations dans le domaine de la science des données, 15 développements de nouveaux matériaux, 91 capacités analytiques innovantes menant à 94 publications, 17 secrets de fabrication et 13 brevets. Ces réalisations ont été mises en œuvre dans les opérations quotidiennes de Goodyear ainsi que du LIST dans divers domaines de leur travail. Au-delà de ces résultats scientifiques, le LIST et Goodyear ont tous deux recruté quatre chercheurs permanents pour soutenir ce travail.

Les deux parties ont confirmé leur volonté de travailler davantage ensemble avec la signature d’un nouveau Memorandum of Understanding passionnant. L’annonce a été faite lors de l’événement Tech Day du LIST.

Le second accord couvre deux piliers principaux : la science des données et le développement de matériaux. Le développement de produits virtuels, la numérisation des processus et l’intelligence des pneus seront des domaines de recherche spécifiques dans la catégorie de la science des données. La prochaine génération de pneus pneumatiques et non pneumatiques ainsi que leur recyclage en fin de vie seront les domaines principaux du développement des matériaux et de la caractérisation.

Thomas Kallstenius, Directeur général du LIST, a déclaré : « Ayant construit une relation de travail excellente et productive avec Goodyear pendant de nombreuses années, je suis ravi qu’avec ce nouvel accord et l’orientation de notre partenariat, nous poursuivions nos recherches ensemble dans de nouveaux domaines d’innovation révolutionnaire. »

Dans le cadre de ce deuxième partenariat orienté vers l’avenir et tenant compte des priorités socio-économiques du pays, le LIST et Goodyear ont l’objectif ambitieux de faire du Luxembourg un centre d’innovation de rupture pour la mobilité en mettant l’accent sur les pneus et la technologie liée aux pneus.

« Le LIST a vraiment rendu Goodyear meilleur et je suis ravi de voir comment nous continuons à grandir ensemble et à innover de manière responsable », a déclaré Chris Helsel, Senior Vice President Global Operations and Chief Technology Officer chez Goodyear.

https://www.infogreen.lu/developper-les-pneus-du-futur.html

Pneu, spin-off, metaverse et prix: le List s’emballe

La scène centrale a tout d’un ring. Sauf les cordes. Le CEO du Luxembourg Institute of science and technology, Thomas Kallstenius , avait poussé la sixième édition du Tech Day jusqu’à ce détail, histoire de s’assurer que tout le monde penserait «out of the box», le leitmotiv du jour.

Mais à part un uppercut – amical – pour Maison Moderne, qui organise ce jeudi soir son événement sur la Sextech , pas de boxeurs, pas de sang, pas de K.-O., ni même de jeunes femmes peu vêtues pour annoncer les rounds. Non, le Tech Day n’a même pas besoin de camphre pour soigner les esprits étroits.

Ici, la science est reine et sous les yeux de la fraîchement élue nouvelle présidente du conseil d’administration, Eva Kremer – la première femme à ce poste dans un institut de recherche luxembourgeois – c’est la cofondatrice et CEO de Tiime, Hedda Pahlson-Moller , qui attaque, sabre laser en main, en appelant à prendre de la hauteur dans notre défense quotidienne de l’environnement et notre lutte contre la crise climatique.

La stratégie du «Jedi»

Ce qu’elle appelle la stratégie du «Jedi», pour justice, equity, diversity and inclusion. «Nous ne pouvons pas changer ce que nous ne reconnaissons pas», dit-elle virevoltante comme un célèbre papillon, Mohamed Ali, qui piquait lui comme une abeille. Ou encore «la Terre n’est pas plate, nous devons penser ‘circulaire’» avec la représentation d’un beignet habituellement totalement interdit dans ce genre d’enceinte.

M. Kallstenius quitte lui aussi le monde du sport pour sa métaphore de l’orchestre, lui qui fut autrefois joueur émérite de flûte. «2021 a été une bonne année. Nous sommes tous les musiciens d’un orchestre symphonique. La règle est d’écouter les autres et cela vaut aussi pour moi. Car nous ne jouons pas seuls, mais avec nos partenaires. C’est avec eux que nous cocréons de la musique, grâce à notre belle infrastructure et nos instruments de premier plan.»

Après avoir rappelé quelques chiffres clés comme le nombre de musiciens (662 dont 34% de femmes et de 52 nationalités, 95 nouveaux en 2021 et 108 PhD) réunis autour de 106 «partitions» qui ont débouché sur 205 brevets (le deuxième meilleur score européen), M. Kallstenius a présenté la nouvelle et dixième spin-off du centre de recherche, Invitrolize, capable de se passer des animaux et de cellules humaines récentes pour mieux tester des produits, que ce soit pour l’industrie de la cosmétique, pharmaceutique ou du tabac.

Goodyear montre son pneu creux

À l’instar de Mme Pahlson-Moller, il invitait lui aussi à passer de la lutte contre la dérive du climat à la création de technologies qui intègrent par design le coût que leur utilisation va générer. Si Bertrand Piccard et sa fondation Solar Impulse ont dans leur catalogue plus de 1.000 technologies vertueuses, le CEO du List appelle à s’intéresser dès le début à la question du coût de l’adoption, sans quoi ce serait le frein ultime à une véritable transition.

Dans les sept stands pour montrer la technologie développée au List, celui sur la 6 G, qui va complètement bouleverser ce que nous connaissons de la connectivité, celles sur l’hydrogène vert et sa distribution décentralisée ou encore les pneus creux, présentés il y a un mois par un partenaire de poids du List, Goodyear, qui pour le coup avait déplacé une BMW 430 équipée de ses pneus qui avait obtenu une autorisation exceptionnelle de venir par la route depuis Colmarberg (elle est repartie sur un plateau).

Et le dirigeant de l’institut de recherche, que l’on a souvent entendu parler des digital twins, a avancé d’un cran en annonçant le premier metaverse du Luxembourg, le Luxemverse, qui doit permettre de prendre toutes les bonnes décisions dans beaucoup de problématiques. Une réponse intelligente à tous ceux qui se demandaient à quoi bon aller perdre du temps et de l’argent dans ces 150 univers virtuels…

Avant d’entrer dans le dur de cette journée et son cycle de conférences de haut niveau, le List a remis par son ancien directeur, Fernand Reinig, son premier «Life Cycle Award» à Georges Thielen, destiné à honorer toute la carrière de ce jeune préretraité qui dirigeait le centre d’innovation de Goodyear à Colmarberg et qui fut un des premiers membres du conseil d’administration à la fusion des deux Centres de recherche publics (CRP Henri Tudor et CRP Gabriel Lippmann) en List, président du cluster des matériaux de Luxinnovation (jusqu’à 2019) ou encore membre du conseil scientifique du Fonds national de la recherche (depuis 2020).

Sexy, le List? Oui, pour tous ceux qui voient plus loin que le bout de leur nez.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/pneu-spinoff-metaverse-et-prix

Developing tyres of the future with LIST-Goodyear partnership agreement

Today’s signed second Memorandum of Understanding builds on what is the biggest public-private research collaboration to date in Luxembourg with a value of about €50 million. LIST and Goodyear have delivered a host of impressive goals: 13 achievements in data science, 15 new material developments, 91 innovative analytical capabilities leading to 94 publications, 17 trade secrets, and 13 patents. These achievements were implemented in the daily operations at Goodyear, as well as LIST in various areas of their day-to-day work. Beyond these scientific results, both LIST and Goodyear hired four permanent researchers to support the work.

Now, the two parties have confirmed an exciting new memorandum of understanding with a different emphasis signed during the LIST Tech Day event on Wednesday.

Now, the two parties have confirmed their will to continue to work together with the signature of an exciting new memorandum of understanding. The announcement was made during the LIST Tech Day event on Wednesday.

The second agreement is meant to cover two main pillars: data science and material development. Virtual product development, process digitalisation and tyre intelligence will be specific research areas in the data science category. The next generation of pneumatic tyres, non-pneumatic tyres, as well as end of life tyre recycling will be focus areas of material and characterisation development.

Thomas Kallstenius, CEO of LIST stated: “Having built an excellent and productive working relationship with Goodyear over many years, I am delighted that with this new agreement and focus of our partnership, we will continue our research together in new fields of ground-breaking innovation."

LIST and Goodyear have the ambitious goal of making Luxembourg a centre for disruptive innovation for mobility with a focus on tyres and tyre-related technology taking into account the country’s social-economic priorities within this second, future-oriented partnership.

“LIST truly has made Goodyear better and I am excited to see how we continue to grow together and responsibly innovate,” said Chris Helsel, Senior Vice President Global Operations and Chief Technology Officer at Goodyear.

https://itone.lu/news/developing-tyres-of-the-future-with-list-goodyear-partnership-agreement

Eva Kremer, nouvelle présidente du CA du List

La proposition du ministre Claude Meisch (DP), ayant la Recherche dans ses attributions, de confier à Eva Kremer la présidence du conseil d’administration du List (Luxembourg institute of science and technology) a été avalisée par le conseil de gouvernement. La nomination est effective depuis le 24 mai et sa parution au Journal officiel.

Eva Kremer, directrice adjointe de la Société nationale de crédit et d’investissement, était vice-présidente du conseil d’administration du List depuis janvier 2020. Elle succède à Jacques Lanners à la présidence, tandis qu’Etienne Jacqué est nommé vice-président.

Steve Kremer, directeur de Recherche 1ère classe à l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA) de Nancy, est nommé membre du conseil d’administration en remplacement de Jacques Lanners dont il termine le mandat, soit jusqu’au 31 décembre 2024.

Nicolas Léonard

https://paperjam.lu/article/eva-kremer-nouvelle-presidente

EVA KREMER, NEW CHAIR OF LIST

Following the proposal by Mr Claude Meisch, the Minister responsible for Research in the public sector, the government in council appointed Mrs Eva Kremer as LIST Chair of the Board of Directors on 12 May, replacing Mr Jacques Lanners. The Deputy Director of the Société Nationale de Crédit et d'Investissement has held the position of Vice-Chair since 1 January 2020. Mr Etienne Jacqué is appointed Vice-Chairman of the board, replacing Mrs Kremer.

In addition, Mr Steve Kremer, 1st class Research Director at the National Institute for Research in Digital Science and Technology (INRIA) in Nancy (F), has been appointed member of the LIST Board of Directors to replace Jacques Lanners for the remainder of his mandate, which runs until 31 December 2024.

Officially announced on Tuesday, 24 May via their publication in the Official Journal of the Grand Duchy of Luxembourg (Mémorial), these decisions were taken in accordance with the provisions of the law of 3 December 2014 regarding the organisation of public research centres (CRP), as well as the decree of the government in council of 9 December 2019 appointing the members of the board of directors’ administration of LIST.

https://www.hrone.lu/actualites/eva-kremer-new-chair-list

Eva Kremer has been nominated as the new head of the board of director of the Luxembourg Institute of Science and Technology

The Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) appointed Eva Kremer as the new head of its board of directors.

Kremer was appointed by Education Minister, Claude Meisch and will be replacing Jacques Lanners. Kremer was previously vice-chairman of the board and Etienne Jacqué will be taking over that role.

Steve Kremer, who works as the research director at the National Institute for Research in Digital Science and Technology has been appointed a member of the LIST board of directors.

https://www.luxtimes.lu/en/business-finance/science-and-technology-institute-appoints-new-chair-62a8598fde135b92363e95b0

Anzahl der Neuinfektionen ist um 36 Prozent gesunken

Die in Luxemburg registrierten Corona-Neuinfektionen sind in der vergangenen Woche von 1.879 auf 1.174 und somit um 36 Prozent gesunken. Das geht aus dem wöchentlichen Rückblick des Gesundheitsministeriums vom Mittwoch hervor. Die Anzahl der durchgeführten PCR-Tests sank in der Woche vom 23. bis 29. Mai jedoch auch: von 9.178 auf 6.301 Tests. In der beobachteten Woche seien zudem zwei weitere Todesfälle im Zusammenhang mit Covid-19 erfasst worden. Das Durchschnittsalter der Verstorbenen betrug 63 Jahre.

Höchste Inzidenz bei den 30- bis 44-Jährigen

Bis zum 29. Mai sank laut „Santé“ die Zahl der aktiven Infektionen auf 3.302 – am 15. Mai waren es noch 4.849. Die Anzahl der geheilten Personen stieg von 240.836 auf 243.555. Das Durchschnittsalter der Personen, die positiv auf Covid-19 getestet wurden, betrug 42,4 Jahre. In den Krankenhäusern des Großherzogtums erfolgten sechs Neuaufnahmen von bestätigten Covid-19-Patienten auf der Normalstation, zwölf waren es noch in der Vorwoche. Auf der Intensivstation sank die Zahl der belegten Betten von zwei auf eins. Das Durchschnittsalter der stationären Patienten betrug laut dem Bericht des Ministeriums 63 Jahre.

Im Berichtszeitraum stieg die Reproduktionszahl – also die Anzahl der Menschen, die ein Infizierter im Durchschnitt ansteckt – auf 0,79 im Vergleich zu 0,65 in der Vorwoche. Die Positivrate bei den insgesamt vorgenommenen Tests sank von 20,47 Prozent auf 18,63 Prozent. Die Sieben-TageInzidenz lag bei 182 Fällen pro 100.000 Einwohner über sieben Tage. Reinfektionen sowie zertifizierte Selbsttests wurden laut „Santé“ in die Berechnung der Inzidenzraten einbezogen.

Die Inzidenz ging in der Woche vom 23. bis 29. Mai insgesamt in allen Altersgruppen zurück. Der größte Rückgang war in der Altersgruppe bis 14 Jahre (55 Prozent weniger) zu verzeichnen, gefolgt von der Kategorie 15 bis 29 Jahre (43 Prozent weniger). Die niedrigste Inzidenz der Woche wurde in der Altersgruppe 60 bis 74 Jahre (180 Fälle pro 100.000 Einwohner) verzeichnet, während die höchste Inzidenz bei den 30- bis 44-Jährigen (282 Fälle pro 100.000 Einwohner) zu verzeichnen war.

Meistens im Familienkreis angesteckt

Von den 1.174 Neuinfektionen, die in der untersuchten Woche registriert wurden, wurden laut dem Ministerium 1.271 erneut besprochen und die Quelle bestimmt. Der Familienkreis ist darunter mit 28 Prozent die häufigste Quelle, gefolgt von Reisen ins Ausland mit 17 Prozent, Arbeit bei 10 Prozent, Freizeit mit 7 Prozent und Bildung mit 6 Prozent. Der Anteil der unbestimmten Quellen nahm mit 26 Prozent leicht zu.

In Sachen Impfungen wurden in der vergangenen Woche 1.721 Dosen in Luxemburg verabreicht: „67 Personen erhielten eine erste Dosis, 69 Personen eine zweite Dosis, 424 Personen erhielten eine zusätzliche erste Dosis im Vergleich zu einem vollständigen Schema, 1.159 eine zusätzliche zweite Dosis im Vergleich zu einem vollständigen Schema und zwei eine zusätzliche dritte Dosis im Vergleich zu einem vollständigen Schema, wodurch die Gesamtzahl der verabreichten Impfstoffe bis zum 31. Mai auf 1.282.424 anstieg“, so die „Santé“.

Laut den Abwasseruntersuchungen des Teams vom „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) war das Virus in der Kalenderwoche 21 auch in den Kläranlagen nach wie vor auf nationaler Ebene weit verbreitet – und das, obwohl sich der leicht rückläufige Trend aus den Wochen 19 und 20 bestätigt habe. Die sogenannten „Coronastep“-Berichte der LIST-Forscher können online unter der Adresse www.list.lu/en/covid-19/coronastep abgerufen werden.

(Red.)

La pénurie de matériaux pousse la construction vers des alternatives

Depuis deux ans, d’une crise à l’autre, les prix des matériaux de construction flambent et les délais d’achèvement s’allongent. Ce qui ne fait pas les affaires des entreprises du secteur qui craignent les pénalités en plus d’une réputation ternie par des projets qui tirent en longueur. Les raisons sont connues. Dans un premier temps, la pandémie a perturbé l’organisation de travail avec un taux d’absentéisme important. Résultat, les chaînes de production de matériaux et les réseaux logistiques ont longtemps tourné au ralenti, créant même des pénuries. La reprise postpandémie a créé des goulots d’étranglement dans les chaînes de production. Puis la guerre en Ukraine n’a rien arrangé puisque dans un monde globalisé, un grand nombre de matériaux est fabriqué en Ukraine et en Russie.

Réunis lors d’un Breakfast Talk du Paperjam + Delano Club , trois intervenants ont débattu sur les alternatives «durables» que le secteur devrait adopter pour assurer un avenir à un secteur économique important pour un pays comme le Luxembourg promis à un développement démographie ambitieux.

L’optimisation des matériaux

Pour Laurent Keser, directeur études et projets chez Soludec, il est nécessaire de «revenir aux fondamentaux» tout en faisant preuve de pragmatisme. «En France, on utilise 80 à 90 kilos de ferraille par mètre cube de béton. Au Luxembourg, les normes imposent 120 à 130 kilos de ferraille par mètre cube de béton. Nous sommes clairement dans de la surconsommation de matériaux et je ne crois pas que les constructions en France soient de mauvaise qualité», a-t-il assuré lors du débat sur le sujet organisé par Paperjam.

Laurent Keser plaide également pour un certain pragmatisme sur les normes et la philosophie de construction au Luxembourg. «Je ne comprends pas pourquoi lors d’un terrassement sur de la roche perméable, nous devons encore mettre deux couches d’étanchéité comme si chaque construction devait accueillir une piscine. Ni pourquoi nous ne pouvons pas construire en hauteur, ce qui optimiserait l’utilisation des matériaux», a expliqué le directeur d’études de Soludec.

L’ingénierie technologique

Pour Damien Lenoble, physicien des matériaux à la tête d’une équipe de 100 chercheurs au département Matériaux du LIST, l’une des alternatives se trouvera dans les matériaux de demain comme les nanomatériaux ou encore les matériaux composites. «Dans le secteur de l’aéronautique, les matériaux composites sont utilisés pour justement réduire les poids. Ils seraient tout à fait possibles d’utiliser les mêmes procéder dans la construction, mais pour le moment cela n’est pas possible pour des raisons de normes», souligne le scientifique. Ce dernier plaide également pour l’utilisation de matériaux d’avenir comme les nanomatériaux. Sur ce point, le Luxembourg pourrait tirer un avantage certain puisque la société Ocsial , producteur de nanotubes de carbone, a de fortes ambitions après avoir ouvert un centre de recherche et développement (R&D) et d’assistance de pointe de 350m² à Foetz.

Seul inconvénient, si la technologie existe, il faut encore lui donner des normes pour pouvoir l’appliquer sur le terrain.

Recourir au bois et à l’argile luxembourgeois

Martine Schummer , Ingénieur-associée chez Schroeder&Associés et directrice du service regroupant les unités sur la construction en bois et le conseil en construction durable, plaide pour des solutions peut-être moins technologiques, mais plus «locale». Le bois luxembourgeois pourrait être une alternative à condition de se donner les moyens de l’exploiter de façon durable. «C’est déjà un travail que nous avons commencé avec le ministre Turmes afin de voir comment mieux utiliser le potentiel de nos forêts dans la Grande Région et développer une chaîne de production pour nos besoins», a souligné Martine Schummer.

Autre piste, l’argile. «Nous construisons actuellement un projet pilote avec des blocs en terre crue, donc en argile. Une terre que nous avons en grande quantité sur nos terrains», assure encore l’Ingénieur-associée. L’argile qui peut aussi s’intégrer dans des processus de construction à l’aide d’imprimantes 3D dédiées à la construction. «Je pense que l’argile a un grand potentiel par rapport aux matériaux composites et aux nanotechnologies, car il existe déjà des normes sur les constructions en argile», a encore argumenté Martine Schummer.

Ne pas négliger le coût de l’alternative

Les alternatives existent et les promesses de la technologie sont ambitieuses. Mais la réalité est souvent rattrapée par le coût. «Le bois est un très bon exemple, mais il ne faut pas négliger le coût et le temps nécessaire pour mettre en place une filière bois complète au Luxembourg ou dans la Grande Région», a nuancé Laurent Keser. Ce dernier s’inquiète également d’une autre crise à venir, celui de la transition énergétique à venir qui va impacter les entreprises dans les années à venir. «Il ne faut jamais négliger le coût des solutions alternatives et se demander si l’on est prêt à en payer le coût», a souligné Laurent Keser.

Jeremy Zabatta

https://paperjam.lu/article/penurie-materiaux-pousse-const

3 QUESTIONS À DAMIEN LENOBLE : «La pénurie des matériaux devrait durer encore quelques mois»

Les conséquences de la pandémie de Covid-19 ont créé des problèmes d’approvisionnement, comment voyez-vous l’évolution de cette pénurie des matériaux?

Damien Lenoble. – «La pandémie et la guerre en Ukraine démontrent surtout l’interdépendance de l’économie globalisée. Elles mettent en exergue les fragilités d’un système qui ne prend pas en compte les facteurs exogènes peu ou pas prévisibles. Une crise est aussi souvent une opportunité de repenser les systèmes pour les rendre plus robustes; mais il faut savoir aussi lui donner du sens et en accepter les possibles conséquences. Les leçons de ces crises frontales doivent surtout nous permettre d’accélérer les transitions nécessaires à l’évitement d’une crise climatique plus insidieuse, mais aux impacts bien plus majeurs. À court terme, la pénurie des matériaux devrait durer encore quelques mois, et à l’image de la crise des semi-conducteurs, une restabilisation des filières prendra au moins 12 mois, si la crise énergétique actuelle trouve une solution pérenne, notamment pour l’hiver 2022.

Quelles alternatives voyez-vous au remplacement du béton?

«Le List travaille sur des structures composites basées sur des matériaux polymères et hybrides (métal/polymère). Ils présentent des propriétés structurales de très grande performance et trouvent leur intérêt dans le remplacement des barres de renforcement en acier. Sont également développés par d’autres instituts des bétons renforcés avec des fibres carbone ou des fibres naturelles alors que l’utilisation de mousse isolante naturelle à changement de phase est en phase de validation expérimentale. Le Luxembourg détient un leadership mondial en matière de panneaux de structure en nid d’abeille pour l’aéronautique, une structure stable et légère particulièrement performante qui pourrait convenir pour les revêtements externes des bâtiments… autant de nouveaux matériaux permettant de contribuer à pallier la pénurie actuelle dans la construction tout en améliorant l’empreinte carbone de la filière dans son ensemble. Cela demande néanmoins du temps concernant leur qualification via les tests normatifs du secteur.

Quels matériaux pour réduire l’empreinte écologique de la construction, pour participer à l’économie circulaire?

«Certains matériaux existent déjà, comme le bois dont l’empreinte carbone en cycle fermé est quasi nulle (si les bois utilisés sont issus de filières de proximité), ou le verre qui a l’énorme avantage d’être recyclable quasi à l’infini, mais via un procédé énergivore. Il convient d’ailleurs de se poser la question de la cohérence de la stratégie industrielle en Europe. Je vois ici au Luxembourg ou dans la Belgique voisine, des usines de l’industrie du verre fermées. Il faut se poser les bonnes questions quand les professionnels du bâtiment pâtissent de délais de livraison typiquement d’un semestre. Il me paraît intéressant de réfléchir à des filières complètes et de proximité de matériaux à très fort potentiel de circularité… Quitte à payer un prix un peu plus élevé!»

https://paperjam.lu/article/a-court-terme-penurie-materiau

LIST & Daher will develop a welding technology for the assembly of aircraft substructures produced with thermoplastic composites

Signed at last week’s JEC World trade show in Paris, the three-year bilateral agreement will focus on an infrared welding technology suitable for thick parts with large dimensions, to be used in high volume manufacturing and providing high reproducibility as well as excellent quality.

“Bringing together the new welding technology with automated assembly of aircraft substructures is an enabler that will open the full potential of thermoplastic composites for aviation,” explained Cedric Eloy, the Deputy Chief Technology Officer at Daher.

Applying this technology will expand the welding solutions for thermoplastic composites offered by Daher and KVE Composites - a Dutch company specializing in the design, manufacture and assembly of high-performance thermoplastic composites. KVE Composites was acquired by Daher in 2019, and it currently has a qualified induction welding solution for aerospace applications.

The newly signed partnership will benefit from the expertise of Daher as a designer and manufacturer of aircraft aerostructures, as well as LIST’s know-how in material science and process development.

"This project further demonstrates the applicability of our research-based technologies and our capacity to solve forefront research challenges that will increase the utilization of high-performance composites in the aeronautics market,” said Damien Lenoble, the Director of Materials Research and Technology department at LIST. “We are pleased to bring LIST’s capabilities together with Daher as a recognized aircraft manufacturer, jointly contributing to lower-weight, sustainable aerostructures of the future without compromising safety standards."

https://itone.lu/news/list-x-daher-will-develop-a-welding-technology-for-the-assembly-of-aircraft-substructures-produced-with-thermoplastic-composites

Robot dog on the way to the moon

The south polar region of the moon is believed to contain many resources that would be useful for lunar base operations, such as metals, water in the form of ice, and oxygen stored in rocks. But to find them, an explorer robot that can withstand the extreme conditions of this part of the moon is needed. Numerous craters make moving around difficult, while the low angle of the sunlight and thick layers of dust impede the use of light-based measuring instruments. Strong fluctuations in temperature pose a further challenge.

The European Space Agency (ESA) and the European Space Resources Innovation Center ESRIC called on European and Canadian engineering teams to develop robots and tools capable of mapping and prospecting the shadowy south polar region of the moon, between the Shoemaker and the Faustini craters. To do this, the researchers had to adapt terrestrial exploration technologies for the harsh conditions on the moon.

Semi-autonomous off road

One of the thirteen lunar rovers taking part in the competition comes from Zurich and is called GLIMPSE (Geological Lunar In-Situ Mapper and Prospector for Surface Exploration). The robot, which looks a bit like a dog, can move across terrain semi-autonomously on its four legs, and is fully equipped with a variety of spectrometers to recognize rock types.

Florian Kehl of the Spacehub at the University of Zurich (UZH) is leading the GLIMPSE project together with Hendrik Kolvenbach from the Robotic Systems Lab at ETH Zurich. Kehl, who previously spent five years at NASA’s Jet Propulsion Laboratory at the California Institute of Technology searching for extraterrestrial life, is scientific director of the project, while Kolvenbach is overall project manager and responsible for robotics. As well as the two main stakeholders UZH Space Hub and ETH Robotic Systems Lab, researchers and engineers from Lucerne University of Applied Sciences and Arts, the University of Basel and the companies Maxon, ANYbotics and Metrohm are also involved.

The robotics behind GLIMPSE are based on the ANYmal robot type developed by ETH spin-off ANYbotics. The GLIMPSE robot has instruments for petrographic and chemical rock analysis, including a Raman spectrometer, a microscope and a camera with zoom lens for overview and close-up images.

Test run in artificial lunar landscape

GLIMPSE has already successfully passed its first test. Along with 13 other robot explorers, it showed its skills in navigating an artificial lunar landscape set up specially for the competition in a hangar in the Netherlands.

GLIMPSE had two and a half hours to find its way through the unfamiliar lunar landscape to a specific crater, where it then had to analyze rocks. “Afterwards, we had another hour and a half to analyze the data,” says Kehl. “It was a very tight time frame.”

The teams did not have a direct view of the lunar landscape – navigation was based on the robots’ camera recordings and on location data made to resemble satellite images. One of the difficulties was that control signals reached the rovers with a time delay. In order to simulate real conditions, the connection with the robots was sometimes even lost altogether. “Robots with mature autonomous control technology had an advantage under these circumstances,” says Kehl.

Five teams in the final

The competition revealed the robots’ strengths as well as their weaknesses: Some did not have sufficient lighting, others had problems with the batteries or struggled with the artificial signal delay. Not all of the 13 participating rovers made it all the way to the crater.

“We also encountered various difficulties,” says Kehl. Nevertheless, compared to its competitors, most of which had wheels or tracks, the four-legged GLIMPSE proved to be particularly capable and agile on rough terrain. The dog-like robot successfully passed the first round of the competition, winning 75,000 euros for the team.

The researchers are now working round the clock to optimize GLIMPSE for the final round, which will take place in Luxembourg later this year. Five teams have made it to the final. The winners stand to gain 550,000 euros to use for the further development of their robot designs. It’s conceivable that GLIMPSE could be used in a real ESA mission to the south pole of the moon sometime in the next decade. We’ve got our fingers crossed for GLIMPSE and its team!

David Werner

https://www.news.uzh.ch/en/articles/2022/lunar-rover.html

Daher s’associe au List pour sa fabrication d’avions

Un «important partenariat» pour le Luxembourg Institute of Science and Technology (List). C’est en plein salon international des matériaux composites, le JEC World à Paris, qui se tenait du 3 au 5 mai, qu’il a été signé avec l’entreprise française Daher. Ensemble, ils vont «développer une technologie de soudage pour l’assemblage de sous-structures d’avions produites avec des composites thermoplastiques». Ce sont des matériaux plus légers, qui diminuent donc le poids et l’empreinte carbone de l’avion, que le constructeur aéronautique aux 1,1 milliard d’euros de chiffre d’affaires a déjà adopté depuis plusieurs années.

Jusqu’ici, il se basait sur les technologies de soudage par induction de la société néerlandaise KVE Composites, acquise en 2019, pour l’assemblage. En s’associant au List, il veut «développer, tester et breveter dans les trois prochaines années une technologie de soudage par infrarouge adaptée aux pièces épaisses de grandes dimensions, à utiliser dans la fabrication en grande série et offrant une reproductibilité élevée ainsi qu’une excellente qualité». L’application de cette nouvelle technologie doit «élargir les solutions de soudage pour les composites thermoplastiques proposées par Daher et KVE Composites».

Qu’est-ce que cela changera concrètement, au niveau de l’efficacité? Et de quelles pièces de l’avion parle-t-on? Mystère. «Les enjeux sont grands et il y a beaucoup de confidentialité autour des pièces et des techniques utilisées», explique le List. Pas de détails financiers non plus sur le contrat. On sait seulement qu’il est fixé pour trois ans. Le partenariat bénéficiera de l’expertise de Daher comme fabricant et de celle du List en matière de «science des matériaux et de développement de procédés».

Mathilde Obert

https://paperjam.lu/article/daher-s-associe-au-list-sa-fab

Une empreinte carbone marquée par le pouvoir d’achat

Résoudre l’équation impérieuse de la neutralité carbone en 2050 passe par une indispensable compréhension des données de base. C’est justement l’objet du travail mené par une équipe multidisciplinaire encadrée par le professeur Florian Hertweck, de l’Université du Luxembourg, impliquant les scientifiques du Luxembourg Institute of Science and Technology (List). Un travail qui prend la forme d’un scénario holistique, englobant tous les secteurs et comportements, de la mobilité au bâtiment en passant par l’urbanisme, le régime alimentaire, l’agriculture ou encore la consommation de biens.

Une série d’indicateurs qui doivent aussi permettre d’atteindre les objectifs de l’accord de Paris, à savoir limiter le réchauffement climatique à un niveau inférieur à 2 °C, voire à 1,5 °C, par rapport aux niveaux préindustriels. Le Luxembourg y contribue à travers sa loi climat, adoptée en décembre 2020, qui vise 55% de réduction des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030 et l’objectif de neutralité carbone en 2050.

Or l’établissement de l’état des lieux ne fut pas une mince affaire: «Il y a plus de travail au Luxembourg que pour n’importe quel autre pays», estime Thomas Gibon, chercheur au List en charge, avec Claudia Hitaj, de calculer l’empreinte carbone de chaque mesure visant à réduire les émissions de CO2, et de coordonner l’ensemble. La difficulté étant que «le Luxembourg est un petit pays très connecté à ses voisins, ce qui provoque beaucoup d’effets de bord». On comprend le phénomène à la lecture des études internationales qui situent toujours le Grand-Duché, avec le Qatar et quelques pays du Moyen-Orient, parmi les pays où les émissions par personne sont les plus élevées au monde.

Pour bien prendre en compte les spécificités locales, il s’agit donc de distinguer les émissions dues aux résidents de celles provenant du tourisme à la pompe ou de l’activité des frontaliers, qui travaillent et consomment la journée et repartent le soir. «Au lieu d’avoir les 20 tonnes de CO2 par personne et par an des statistiques internationales, on en obtient environ 15,5 – ce qui est déjà beaucoup», constate Thomas Gibon. En comparaison, la France est à 10 tonnes, l’Allemagne à 13 et la Belgique à près de 15.

Ce niveau élevé est lié à de nombreux facteurs, mais ils convergent vers un dénominateur commun: la richesse du pays. «Si l’on doit trouver un coupable à notre empreinte si élevée, c’est notre pouvoir d’achat, pointe Thomas Gibon. La corrélation entre niveau de vie et empreinte carbone a été prouvée maintes et maintes fois: de fait, plus on est riche, plus on a une grande maison, un grand nombre de voitures, une alimentation carbonée, plus on achète de produits de consommation, de voyages en avion, de meubles, de vêtements ou d’articles de sport.»

Ce que l’on retrouve de la même façon au niveau des services publics: «La défense, l’école, la santé, la police, les pompiers, toute l’infrastructure de l’urbanisme public, cela implique un coût carbone à allouer à chaque résident. Or c’est aussi le fruit d’une société riche, qui prend soin de ses citoyens», constate le chercheur.

Un scénario démographique à préciser

Il s’agissait, pour les scientifiques du List, d’identifier les postes d’émissions de gaz à effet de serre les plus importants, pour pouvoir par la suite proposer les solutions adéquates. Ces dernières ont été présentées sous forme de trois rapports publiés entre 2021 et 2022, le tout en réponse à la consultation Luxembourg in Transition initiée par les ministères de l’Énergie et de l’Aménagement du territoire, pilotés par le ministre Claude Turmes (déi Gréng), pour imaginer le futur du pays.

Pour réduire l’empreinte du pays de 15,5 tonnes de CO2 par personne par an à 1,6 – soit une diminution d’environ 90% –, le rapport présente, outre une panoplie de solutions, un scénario d’ensemble cohérent, qui implique de manière générale une refonte de l’aménagement du territoire et des modes de vie. Avec un préalable: aucune artificialisation des sols supplémentaire pour construire des logements. Autre condition sine qua non: revoir la démographie à la baisse par rapport aux projections officielles. Si le Statec prévoit plus de 920.000 résidents en 2050, le scénario du List limite la hausse de la population à 750.000 habitants – avec un transfert des 170.000 personnes restantes vers les pays voisins, en particulier la France.

Le rapport du List confirme que la mobilité représente le premier poste d’émissions de gaz à effet de serre du pays, avec près de trois tonnes de CO2 par personne et par an pour la seule partie automobile, auxquelles s’ajoutent les émissions de l’aviation et des transports publics. Un tel niveau s’explique par quelques «records»: «700 voitures pour 1.000 habitants, cela représente le taux de possession de voitures le plus élevé en Europe. Et nous achetons des voitures neuves plus grosses que la moyenne, qui émettent le plus de CO2 par kilomètre», explique Thomas Gibon. Sans compter un taux d’occupation bas, de 1,2 personne par voiture. «C’est ce qu’on appelle l’autosolisme: si vous observez l’A3 à 7h du matin, les voitures ne sont remplies que d’une seule personne», constate le chercheur.

Concernant ce premier poste d’émissions, dont la décarbonation a par ailleurs été engagée – l’empreinte est passée de 7,2 millions de tonnes de CO2 en 2005 à 4,8 en 2020 –, il convient de redoubler d’efforts pour réduire ce «point noir». Différents objectifs se combinent pour les voitures: diminuer de moitié la taille du parc automobile national; augmenter le taux d’occupation de 1,2 à 1,6, notamment grâce à un recours accru au covoiturage; favoriser les transports publics et la mobilité douce; et faire aboutir l’électrification presque complète du parc automobile d’ici 2050. À cela s’ajoute une réduction du recours aux trajets aériens de 90%: si une alternative de moins de cinq heures existe, le train serait à privilégier, et il s’agirait de se limiter à un trajet en avion tous les deux ans. Enfin, un effort plus conséquent du gouvernement est nécessaire en vue d’aligner le niveau des taxes sur les carburants par rapport à celui de ses voisins.

Focus sur le chauffage des logements

Deuxième poste d’émissions: le bâtiment (3 tonnes de CO2 par personne par an). Avec, là aussi, quelques spécificités qui expliquent une empreinte carbone plus lourde: les logements luxembourgeois se classent parmi les plus grandes surfaces en Europe. Et l’énergie pour chauffer ces dernières est constituée de la part la plus importante en hydrocarbures (près de 80% de mazout ou de gaz pour 20% d’électricité).

La décarbonation de ce secteur devra quant à lui suivre trois chemins. Tout d’abord, la décarbonation rapide du chauffage. «La priorité est de baisser le fioul, qui émet le plus de CO2, précise Thomas Gibon. Le gaz peut rester une énergie de transition. Mais, en 2050, il faut absolument s’en débarrasser et installer des pompes à chaleur et du chauffage électrique.»

Il faudra aussi diminuer la surface des logements, avec l’objectif de passer de 53 m² par personne à 35 m² – ce qui rend mécaniquement le chauffage plus efficace. «Le modèle actuel, c’est le pavillon unifamilial, la maison avec jardin, rappelle Thomas Gibon. Or, il faut être honnête: s’il y a 600.000 habitants avec deux ou trois personnes par foyer, on ne peut pas avoir une maison de ce type par foyer. Il faut donc privilégier les bâtiments multifamiliaux.» Reste à améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments – ce qui est en cours. «C’est quelque chose qui est très poussé au Luxembourg. Depuis 2021, les bâtiments doivent consommer moins de 20 kWh par m² par an, ce qui rend les nouvelles constructions très efficaces énergétiquement», assure le chercheur.

La «ville du quart d’heure»

Des mesures transversales combinant à la fois mobilité et logement, et impliquant une nouvelle vision de l’urbanisme, émergent en parallèle. C’est le cas du concept de la «ville du quart d’heure», où commerces, bureaux et logements sont concentrés dans une zone où tout est accessible dans ce laps de temps. «L’idée est de faire l’inverse de ce qui se passe aujourd’hui. Car que ce soit à pied, à vélo ou en transport, ce quart d’heure, on ne l’a pas, explique Thomas Gibon. Regardez la rue de l’Alzette à Esch-sur-Alzette: elle se vide au bénéfice de la zone commerciale de Foetz. Il faut freiner ce phénomène et même revenir en arrière, afin de retrouver des commerces de proximité, des centres-villes piétonnisés, quelque chose qui ressemble à ce qu’on avait il y a 50 ans, avec un kilomètre à pied maximum pour aller faire ses courses. La ville du quart d’heure, on l’avait par le passé, et c’est cela qu’il faut retrouver.»

Dans cette perspective, pour rendre commerces et transports publics plus efficaces, l’intensification du logement est aussi nécessaire, avec réduction des surfaces habitables et surélévation des bâtiments afin de densifier les villes.

Les entreprises ont aussi leur rôle à jouer pour réduire l’empreinte des trajets domicile-travail. Le télétravail partiel est la première et la plus efficace de ces mesures. Et si celui-ci est impossible à adopter, en cas de réelle nécessité de se déplacer, une panoplie de solutions déjà mentionnées existent: transports en commun, électromobilité, covoiturage. Ainsi que la multiplication des espaces de coworking à la frontière. «Cela permettrait à des gens qui habitent Metz de se rendre à Bettembourg plutôt que d’aller jusqu’à Luxembourg-ville», explique Thomas Gibon. Certains s’y sont d’ailleurs déjà mis: en plus d’un seul jour de présentiel par semaine exigé, PwC fait ainsi office d’exemple en passant à sept bureaux satellites d’ici à la fin 2022, tous situés à proximité de la frontière, ce qui permettra à plus de 10% du personnel de travailler à distance du site principal de la Cloche d’Or (voir l’édition d’avril 2022 de notre magazine, ndlr).

Vers un changement dans les assiettes

Vient ensuite la consommation de produits alimentaires (2,4 tonnes), caractérisée par une consommation de viande de bœuf très élevée, à raison de 26 kg par personne par an. Et, du fait d’un secteur agricole concentré sur la production de viande et de lait (2% des surfaces sont réservées aux légumes), le pays recourt à une importation massive des autres produits alimentaires, comme les fruits et légumes. Restent la consommation de biens en tout genre (1,8 tonne) ainsi que les émissions issues des services publics (2,3 tonnes).

Pour diminuer l’impact de notre assiette, un changement de régime est nécessaire. «Nous ne demandons à personne de devenir végan du jour au lendemain, assure cependant Thomas Gibon. Mais le Luxembourg part d’assez haut, donc même le fait de ne manger de la viande qu’un ou deux jours par semaine est un très bon début pour ceux qui en mangent tous les jours. Pour les gens qui en mangent moins, il faudrait réduire cela à un jour par semaine. Le tout en achetant de la viande locale de qualité.» Pour atteindre la neutralité carbone, le rapport propose un régime «flexitarien» – végétarien six jours par semaine et omnivore une journée. En complétant cela par un effort drastique pour éviter le gaspillage alimentaire, afin de le diminuer d’un taux actuel de 25% à seulement 5%.

L’avantage de ces mesures dites «comportementales» est qu’elles ne nécessitent pas d’infrastructures ou de réglementations, mais qu’elles font seulement appel à la bonne volonté du citoyen, et qu’elles peuvent ainsi être efficaces immédiatement. Le schéma est le même pour la consommation de biens qui doit, selon le rapport du List, diminuer de 88%. Ce qui implique déjà de doubler la durée de vie des produits, en incitant le consommateur à réparer plutôt qu’à acheter. Mais aussi d’encourager les entreprises à modifier leur approche. Des garanties plus longues pourraient être très efficaces: «Il faut que les entreprises proposent des garanties qui ne soient plus de deux ans, mais de trois, voire quatre ou cinq ans. C’est quelque chose que la loi peut imposer très facilement», assure Thomas Gibon. Le marché de l’occasion ou le modèle de la location plutôt que celui de la propriété sont aussi des options pour augmenter la durée de vie utile d’un produit.

«Après, cela touche à des choses très personnelles: le matérialisme est à notre époque un indicateur social fort, reconnaît Thomas Gibon. Deux grosses voitures, une grande maison, une belle cuisine, c’est ce que les gens veulent parce que sont des marqueurs sociaux. Il faut aussi changer cela: que cela devienne plus cool d’avoir un vélo cargo plutôt qu’un SUV, de savoir réparer des objets plutôt que d’en acheter de nouveaux. Mais ce sont des phénomènes de mode qui risquent de prendre du temps à faire évoluer.»

Puits vs gisements de carbone

À toutes ces mesures de réduction des émissions s’ajoute la nécessité d’augmenter la capacité du pays à stocker le carbone, indispensable pour éradiquer la tonne et demie de CO2 par habitant et par an qui subsistera à l’échéance de 2050. «À l’heure actuelle, pour séquestrer tout le carbone du Luxembourg, il faudrait que la forêt couvre l’équivalent de huit fois l’étendue du pays, prévient Thomas Gibon. Mais beaucoup de choses peuvent être faites en réhabilitant les haies et en reboisant l’espace en bordure de rivière», précise-t-il. En outre, «il est nécessaire de ne plus empiéter sur les espaces arables et naturels. Et de faire en sorte que les pâturages deviennent des puits de carbone plutôt que des gisements de carbone. Cela va de pair avec la réforme de l’agriculture. Avec tout cela, il serait possible de séquestrer notre tonne et demie de dioxyde de carbone par habitant.»

L’ensemble de ces mesures de décarbonation a l’avantage de présenter un scénario cohérent menant vers l’objectif souhaité. Mais, devant l’ampleur des moyens à mettre en œuvre, une question demeure: cette ambition reste-t-elle réalisable dans le temps imparti?

«Cela relève peut-être plus de l’expérience de pensée que du plan réaliste», admet Thomas Gibon, qui reste très sceptique sur notre capacité à limiter le réchauffement à 1,5 °C du fait d’une forte inertie au niveau mondial. Mais cela ne doit pas être décourageant pour autant: «Pour l’instant, nos trajectoires s’alignent sur un réchauffement allant de 2,7 à 3 degrés. Donc chaque tonne de CO2 non émise est bonne à prendre», estime-t-il. Et le problème reste graduel: «1,5 degré, c’est ce qu’il faut faire si nous voulons réduire au maximum les risques de catastrophes, ce n’est pas une limite au-delà de laquelle tout bascule, assure Thomas Gibon. Pendant le chemin qui reste à parcourir, si nous mettons en place la moitié de ces mesures, il y aura déjà de quoi être satisfait. Et si davantage sont adoptées, ce sera encore mieux.»

Face à la crise climatique, le pessimisme démobilisateur n’est pas de rigueur. Chaque acteur – gouvernement, entreprise, citoyen – devra garder cela à l’esprit afin de trouver les ressources pour se mobiliser.

Pierre Pailler

https://paperjam.lu/article/empreinte-carbone-marquee-par-

New research: energy systems powered by AI

The transition to sustainable energy is firmly underway, both in terms of technological ability and societal willpower. Greener versions of cars, heaters and generators are increasingly seen not only as a trend but an existential imperative.

Hardware and willpower are crucial, but the transition requires more—it requires the energy sector to ramp up its supply of electricity to meet demands that are expected to skyrocket.

Indeed, there were about 1.3m electric vehicles in Europe in 2019, according to data from Virta, a number that is on track to hit 14m in 2025. Five years after that, as many as 40m electric cars are foreseen, and by 2035 all new cars sold in Europe will be electric. Heat pumps, which transfer thermal energy indoors or outdoors for heating/cooling purposes, are another example of a burgeoning green technology: installing its predecessor, the gas heater, isn’t even permitted in Luxembourg anymore.

Further complicating energy grids are new sources of electricity generation, namely solar panels and wind turbines, whose outputs are highly variable as they depend (respectively) on sunlight and wind.

And finally, on top of all that, comes the digitalisation of energy systems. This translates into huge volumes of data that need to be parsed, understood and used, for example the readouts of the smart meters that are increasingly deployed to monitor energy usage in buildings.

During a recent event hosted by the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), researcher Jun Cao catalogued these factors—new eco-friendly designs, new energy-generation technologies, exponentially larger volumes of data—before adding a fourth one: user behaviour. Average energy consumers are turning into prosumers, he said, or nonspecialists who are using professional-grade electronics. Individuals will be able to buy, sell or store energy, meaning that their decisions will affect supply and demand.

“Users will play an essential role in the future energy transition,” Cao commented, “from design to operation to consumption. With traditional model-based methods, it is hard to predict or model this user behaviour, so we need a new algorithm.”

Artificial intelligence

All of these factors require, Cao pointed out, a paradigm shift. His research at LIST is geared towards enabling this shift using artificial intelligence and machine learning.

“My dream of future energy systems,” he told Delano in an interview, “is for every household, building or renewable energy community in the future to have their own AI-powered energy management toolbox (I call it a ‘personal energy assistant’). Just like your TV box, it will learn your behaviour and manage the energy generation and consumption in a more intelligent, efficient and environmentally friendly way.”

Before such a dream can be realised, however, a few obstacles must be overcome. From a research standpoint, Cao said, data poses some problems: it isn’t always available for research purposes, the worlds of industry and academia don’t always collaborate (effectively), privacy questions need answering.

Another stumbling block surrounds the issue of trustworthiness. “AI in the energy field shouldn’t be a black box,” the researcher said. “It should be transparent, explainable, robust and safe.”

These challenges relate to the main risks of AI-powered or autonomous energy systems, which also involve data. “If there is data attack or the input data is manipulated,” Cao explained, “the decision made from the bad data will be wrong, which will threaten the operation of the energy system.” Detecting AI cyberattacks is its own research field, he added, which is tackling just this problem.

Timeline

In all, Cao estimated that his vision of an AI-powered energy grid isn’t exactly around the corner. “I would say there is a long journey to reach the destination,” he commented, citing the necessity for absolute certainty regarding safety issues.

“But,” he added, “we are starting to see changes on the user/community side, with more and more renewable energy (like rooftop solar panels) and electric vehicles. The AI-powered personal energy assistant will become reality.”

Jeff Palms

https://delano.lu/article/new-research-energy-systems-po

Luxexpo, station spatiale internationale

Pendant quelques jours, Luxexpo est le centre gravitationnel des ressources spatiales. Jusqu'au 5 mai se tient en effet la quatrième édition de la Semaine des ressources spatiales («Space resources week»). C'est la plus grande conférence mondiale exclusivement consacrée à l'exploration et à l'utilisation des ressources de l'espace. L'évènement, inauguré hier, est organisé par le Centre européen d'innovation en matière de ressources spatiales (Esric), en partenariat avec l'Agence spatiale européenne (ESA), l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA) et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Une centaine d'intervenants internationaux sont présents pour l'occasion et plus de 1 000 personnes originaires des quatre coins du monde se sont inscrites pour participer à la pléiade de séminaires programmée : utilisation concrète des ressources spatiales, cadre légal international, modes de financement pour la recherche et le développement des technologies, problématique de durabilité et de traitement des déchets, etc.

«Cet évènement, reconnu dans le monde entier, est essentiel pour rassembler la communauté internationale. Il souligne le rôle central du Luxembourg dans ce domaine», a déclaré le ministre de l'Économie, Franz Fayot, dans son discours d'ouverture.

Un rôle d'ailleurs vivement salué par le directeur général de l'Agence spatiale européenne, Josef Aschbacher, venu au Grand-Duché spécialement pour l'occasion : «Je suis très impressionné par la manière dont le secteur spatial est organisé et tourné vers l'avenir au Luxembourg : il y a une vision très claire, soutenue par les politiques et suivie par des investissements», a-t-il répété au cours de la conférence de presse organisée hier.

«Le Luxembourg est un petit pays, mais c'est une puissance spatiale en termes d'investissements. Il a le plus fort taux d'investissement spatial en Europe : 118 euros par tête, ce qui est bien plus que la plupart des autres pays européens. Comme l'investissement dans les télécommunications paie, l'investissement dans les ressources spatiales paiera avec certitude dans le futur. Nous nous attendons à une importante croissance de l'économie spatiale : elle vaut aujourd'hui 350 milliards de dollars, elle devrait atteindre 1 000 milliards d'ici les dix prochaines années, soit une croissance de 10 % par an. C'est un secteur très solide», a ajouté Josef Aschbacher.

Le Luxembourg soutient en effet des start-up prêtes à se lancer dans le secteur des ressources spatiales, notamment par le biais du «Start-up support programm» (SSP) de l'Esric (voir notre édition du 27 octobre 2021). Mais la participation très active du secteur privé dans l'aventure n'est pas sans poser question, au vu des écueils (et le terme est faible) qui ont vu le jour sur Terre avec l'exploitation minière.

Plateforme de partage de connaissances

«Il est indéniable qu'il faut établir un cadre légal, pour éviter que l'exploitation des ressources spatiales se transforme en eldorado, avec l'idée de "premier arrivé, premier servi". Il faut apprendre de l'histoire. Le traité actuel est obsolète, nous travaillons actuellement à l'établissement d'un nouveau cadre. Mais il faut un équilibre entre public et privé», a répondu Franz Fayot.

La journée d'hier a aussi marqué le lancement par l'Esric d'une plateforme de partage des connaissances à destination de la communauté des ressources spatiales. Cette base de données regroupe déjà plusieurs centaines de publications scientifiques accessibles gratuitement sur inscription, qui seront complétées au fur et à mesure par d'autres informations, des brevets, des livres, des articles de presse, des documents législatifs ou encore des posts de réseaux sociaux.

«L'une des principales attentes de la communauté des ressources spatiales est d'avoir accès à une base documentaire centralisée et facilement exploitable pour générer du savoir. La plateforme de partage des connaissances de l'Esric présente un intérêt certain pour les chercheurs, mais peut également mettre en lumière des opportunités commerciales», a commenté la nouvelle directrice de l'Esric, Kathryn Hadler.

L'impact de la guerre

La guerre en Ukraine a inévitablement eu un impact «significatif» sur le secteur spatial, a confirmé le patron de l'ESA : «Nous avons rapidement cessé nos activités avec la Russie, nous avons suspendu la coopération sur le projet ExoMars. Il y a aussi eu des répercussions sur nos lancements : nous ne pouvons lancer la fusée Soyouz à Kourou ou le lanceur Vega, dont le moteur est produit en Ukraine.»

Tatiana Salvan

Every Drop Count

Your work at LIST revolves around ensuring a constant and high quality of water supply. Why is this an important research topic?

Currently, all our water needs are covered by surface water and groundwater reservoirs. However, besides a growing opulation, there are additional stressors that make it important to keep a close eye on the situation.

A major threat we are facing is high eutrophication levels (i.e., the gradual increase in the concentration of phosphorus, nitrogen, and other plant nutrients in the water system). This is mainly caused by the runoff of fertiliser used in agriculture, but also by incomplete nutrient removal in some wastewater treatment plants.

Another threat is the presence of microbes from manure in our water supply. With daily consumption levels reaching 120K cubic metres it is impossible to keep an overview of every single drop of water. This is why we are working on implementing new sensors which allow us to remotely monitor the water quality.

You’ve worked at LIST for over a decade. What are some of the changes you’ve witnessed in your areas of research?

One of the biggest changes has been the increase of digitalisation in the sector. The possibility to make better risk assessments has increased exponentially because of the increase of data we now have. We have managed to identify the areas in which sensors were missing and increased their capabilities. We now possess sensors that can detect bacteria almost in real-time. Our research has advanced so far that we are now even working on sensors able to detect viruses.

What would happen if your sensors detected the presence of a virus in our drinking water?

First of all, we have to say that due to the many barriers and treatments in place this would be very unlikely. However, if we did find any microbial contamination, security plans in place prevent the contaminated water to reach the consumers. Consumers can also be notified to use bottled water or to boil tap water. In Luxembourg, we also have groundwater resources that can be used in case of such contamination emergencies. So there are different levels of detection that in the future we will be able to automate with the help of advanced sensors and digital interfaces.

How are you making our current wastewater treatment practices more sustainable?

When it comes to wastewater treatment LIST doesn’t work so much on developing large scale solutions but we focus more on specific use cases. In the last case, we worked on wastewater from hospitals that have high levels of pharmaceutical drugs. We are currently working with several private companies to develop modules for wastewater treatment that are more energy-efficient and less wasteful.

Furthermore, we are not only working on using more sustainable methods of wastewater treatment but also on finding secondary purposes for wastewater. So rather than just treating it and letting it go in the river, we are trying to recycle it. It is also important to mention that LIST puts a lot of emphasis on Sustainability by Design. Any new technology we use will be evaluated in terms of energy efficiency and water usage to minimise its environmental impact.

Partnership commits to sustainable wood industry and decarbonisation

The partnership framework agreement places sustainability and the environment at the forefront, in particular for research and development, as well as PhD collaborative training activities related to the production of wood-based panels.

Alex Gambroudes, Kronospan Commercial Director stated, ‘Kronospan is working towards a more sustainable wood-based panel industry. We only purchase timber from the legal harvesting of sustainably managed forests in line with our own strict Kronospan forestry standards and the regulations of forest certification systems. I look forward to the partnership signed with LIST in order to assist with the further development of our sustainability strategy’.

The main areas of focus for the agreement are: sustainability assessments using environmental and social life cycle assessment (LCA); monitoring and controlling of air emissions; water and forestry management; optimising material streams; and the reduction of waste.

One of the first projects looks at monitoring and studying ways of improving the Kronospan decarbonisation strategy with an environmental impact analysis of the site in Sanem. To this end, LIST will collaborate with Kronospan to work on the sustainability assessment of its products, and to a larger extent their industrial value chain as a whole, in order to strengthen the company’s strategy aimed at significantly contributing to the decarbonisation of these activities at a local and European level.

Following the partnership agreement signing, LIST CEO Thomas Kallstenius said, ‘LIST is a centre of excellence in environmental sustainability, and we are happy to support the Luxembourg economy and in particular Kronospan, in its ambition towards reducing its environmental footprint while providing positive contributions to society, using science-based life cycle assessments’.

Kronospan is one of the world’s leading manufacturers and distributors of wood-based panel products with more than 40 sites and a presence in many more countries around the world, while LIST is specialised in applied scientific research with ‘sustainability by design’ at the forefront of all its projects. Together, the two complement each other in advancing the Kronospan decarbonisation strategy.

Nouvel accord-cadre entre le List et LuxProvide

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) et LuxProvide ont signé un nouvel accord-cadre dans le domaine de la recherche et de l’innovation.

Concrètement, cet accord va permettre à la nouvelle plateforme d’intelligence artificielle et d’analyse de données du List, nommée Aida, d’utiliser la puissance de calcul du supercalculateur Meluxina, hébergé par LuxProvide. Ce rapprochement permettra également de travailler sur des projets communs de recherche et d’innovation tout en partageant leur expertise spécialisée, d’autant plus que, si le List pourra utiliser le supercalculateur national Meluxina, LuxProvide pourra également accéder à la plateforme Aida.

«Le rapprochement des plateformes du List et de LuxProvide renforcera l’écosystème luxembourgeois de la recherche, du développement et de l’innovation (RDI), offrant des opportunités uniques aux secteurs public et privé», a souligné Roger Lampach, directeur général de LuxProvide, dans un communiqué de presse.

Projet lancé en juin 2021 avec un investissement de 30,4 millions d’euros, Meluxina a une capacité de 10 pétaflops et se classe parmi les 30 premiers ordinateurs au monde en termes de puissance de calcul.

Thomas Kallstenius, directeur général du List, a indiqué que la «plateforme Aida, qui comprend notre mur de visualisation, est conçue pour donner aux partenaires externes et aux chercheurs internes les moyens de tester des projets relatifs à l’intelligence artificielle. Couplé à la puissance de calcul du superordinateur Meluxina, cela nous donne maintenant la possibilité d’offrir un outil de classe mondiale pour un service à guichet unique au Luxembourg.»

L’accord-cadre court jusqu’en 2025 inclus, après quoi il pourra être renouvelé.

Jeremy Zabatta

https://paperjam.lu/article/nouvel-accord-cadre-entre-list

Un accord pour un supercalculateur unique au Luxembourg

LuxProvide héberge le supercalculateur luxembourgeois MeluXina et offre un HPC (High Performance Computing), une connectivité de pointe et des solutions avancées sur-mesure qui permettent de soutenir et d'accélérer le travail des scientifiques et des ingénieurs face aux défis posés dans de nombreux domaines : des matériaux et sciences de la vie & de la Terre à l'espace, l’industrie et la finance. Le LIST dispose désormais d’une nouvelle plateforme d'intelligence artificielle et d'analyse de données, connue sous l’acronyme AIDA. Cette plateforme est capable d'accéder – le cas échéant - à des équipements HPC améliorés, répondant ainsi à un besoin toujours croissant d'analyse de données haute performance. A travers cet accord de partenariat, la plateforme AIDA accède au supercalculateur MeluXina, permettant au LIST et à LuxProvide de travailler sur des projets communs de recherche et d'innovation tout en partageant leur expertise spécialisée. Ce partenariat permettra aussi de partager l'accès et le développement de la formation professionnelle. Cette collaboration est une étape logique car, si le LIST a tout intérêt à utiliser le supercalculateur national MeluXina, LuxProvide pourra également accéder à la plateforme AIDA dans le cadre de cet accord. Dans le cadre de ce plan, l'accent sera mis sur l'innovation ainsi que sur la mise en place et l'exécution de recherches communes. De plus, le LIST et LuxProvide sont tous deux engagés dans le développement de programmes de formation communs liés à leurs domaines d'expertise spécifiques.

Der Digitale Zwilling der Gewerbezone

2016 brachte der damalige Wirtschaftsminister Etienne Schneider von einer Wirtschaftsmission nach Kalifornien die frohe Kunde mit, dass der Internetgigant Google bald ein Datenzentrum in Luxemburg errichten würde. Das ist jetzt bald sechs Jahre her und noch immer ist nicht abzusehen, wann das Projekt endlich die letzte administrative Hürde nehmen könnte. Gegen das Vorhaben wurden etwa 170 Einsprüche eingelegt. Zu viele Fragen waren offen: Wie viel Strom verbraucht ein solches Datenzentrum? Wie viel Wasser benötigt es zur Kühlung? Sind die Abflusskanäle für solche Wassermengen ausgelegt? Reichen dann die Rückhaltebecken oder besteht bei Starkregen die Gefahr von Hochwasser? Wie ist die Geräuschbelastung für die Anwohner?

Mit jedem Monat, der vergeht, um diese Fragen zu beantworten, steigt die Gefahr, dass der Investor die Nerven verliert und abspringt. So geschehen beim griechischen Joghurt-Produzenten Fage, der sein Vorhaben, eine Fabrik im Süden Luxemburgs aufzubauen, 2020 beerdigt hat. Dass diese Schwierigkeit bei industriellen Ansiedlungsprojekten keine Luxemburger Spezialität ist, zeigt sich gerade beim Tesla-Werk in Ostdeutschland, wo aktuell Klagen von Umweltverbänden aufgrund des vermuteten Wasserverbrauchs laufen.

In der Industrie weit verbreitet

Wenn solche Großprojekte scheitern, gehen häufig nicht nur viel Zeit und Geld, sondern auch Ansehen verloren. Um das zu vermeiden, könnte die „Digital Twin“-Technologie helfen. Diese komplexen Computersimulationen kommen in der Industrie bereits flächendeckend zum Einsatz. Zum Beispiel erstellen Ingenieure einen solchen digitalen Zwilling einer Turbine, um errechnen zu können, welchen Belastungen sie standhält oder wann bestimmte Komponenten ausgetauscht werden müssen. Von vielen Fabriken existieren Digital Twins, damit der Werkleiter am Bildschirm erkennen kann, wo noch Optimierungspotenzial ist.

„Dabei geht es darum, alle wichtigen Informationen und alle relevanten Variablen zusammenzubringen, um ein Gesamtbild zu erhalten. Ein digitaler Zwilling kann aber auch dabei helfen, etwas zu visualisieren. Um alle relevanten Aspekte eines Sachverhalts vollständig zu erfassen und die richtigen Entscheidungen zu treffen, hilft so ein digitales Modell oft besser als Akten oder Gutachten zu studieren“, sagt Thomas Kallstenius, der Direktor des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Schon vor zwei Jahren schlug der Physiker als langfristige Vision vor, einen digitalen Zwilling Luxemburgs zu schaffen, um politische und wirtschaftliche Entscheidungen verbessern zu helfen, indem deren Folgewirkungen digital simuliert werden. Ein idealer Startpunkt für ein solches Großvorhaben wären für Kallstenius Industriezonen. „Anstatt zu versuchen, das gleich für das ganze Land zu machen, sollten wir mit bestimmten Bereichen anfangen, wo man einen sofortigen Mehrwert erzielen könnte und bei denen man die Komplexität leichter erfassen und im Detail analysieren könnte“, so Thomas Kallstenius. Derzeit sei man unter anderem mit dem Wirtschaftsministerium auf der Suche nach geeigneten Standorten für ein solches Projekt. Steht erstmal der digitale Zwilling einer solchen Industriezone, kann modelliert werden, wie sich zum Beispiel eine Neuansiedlung auf das Stromnetz und den Stromverbrauch, den Wasserverbrauch und das lokale Verkehrsaufkommen auswirken wird. „Ein Digital Twin kann auch dabei helfen, solche Industriezonen nachhaltiger zu gestalten, zum Beispiel, indem man modelliert, wie man sie anlegen müsste, um einen Materialkreislauf im Sinne der Circular Economy aufzubauen“, so Kallstenius. „Der Krieg in der Ukraine hat gezeigt, wie komplex es ist, ein sauberes, sicheres und widerstandsfähiges Energiesystem zu schaffen, das in Zukunft stärker auf erneuerbare Energiequellen angewiesen ist“, fährt er fort.

Pilotprojekt in Belval

Um eine Vorstellung zu bekommen, wie ein solches Projekt aussehen könnte, hat das LIST einen Digitalen Zwilling vom Campus Belval erstellt. Dabei hatten die Wissenschaftler Unterstützung von dem schweizerisch-luxemburgischen Start-up Nomoko, das auf die Erstellung digitaler Zwillinge spezialisiert ist. Mithilfe von Drohnen erzeugte das Unternehmen ein dreidimensionales Modell von Belval mit einer Auflösung von zwei Zentimetern, das dann mit anderen Daten angereichert wurde. „Wir können zum Beispiel die Geräuschentwicklung simulieren oder wie der Schatten zu jeder Tageszeit fällt. Dadurch sehen wir, was die besten Stellen für Solaranlagen sind. Wir können aber auch in die Zukunft blicken und visualisieren, wie sich bestimmte Bauvorhaben auf das Gesamtbild auswirken“, so Kallstenius.

Nomoko hat bereits im Auftrag einer Schweizer Gemeinde einen digitalen Zwilling aufgebaut, erklärt Vincent Pedrini, einer der Gründer des Start-ups. „Die Bürger konnten so im Vorfeld sehen, welche Auswirkungen neue Bauprojekte auf die Umgebung haben werden. Man kann den Lärm simulieren, zeigen, wie der Schatten fällt oder auch, wohin man zum Beispiel vom fünften Stock eines neuen Gebäudes schauen kann“, so der Luxemburger. Das sei auch wichtig, um die Akzeptanz der Anwohner für solche Vorhaben zu erhöhen.

Als Kunden für sein Unternehmen sieht er daher vor allem zunächst Projektentwickler im Immobilienbereich, Architekten und Gemeinden; die Technologie sei aber auch interessant für Anbieter von selbstfahrenden Autos oder Telekomanbieter, die simulieren wollen, wie zum Beispiel die Verfügbarkeit von 5G-Signalen in Wohngebieten ist. Der digitale Zwilling von Belval war das erste Vorhaben, das das Start-up in Luxemburg gemacht hat. Weitere sollen folgen. Die Niederlassung im Großherzogtum soll der Ausgangspunkt für die EU-Expansion des Unternehmens sein.

THOMAS KLEIN

Climobil, le comparateur de voitures qu’on va s’arracher

À deux euros le litre, la voiture est devenue trop chère pour la majorité de ses propriétaires. Sauf ceux qui roulent au minimum avec une hybride, voire une électrique? Pas si sûr, si l’on prend en compte la totalité du coût environnemental d’une voiture. Mais comment faire dans un dédale de caractéristiques pas toujours correctes?

Essayez Climobil.

L’application lancée par le département Énergie du Luxembourg Institute of science and technology (List) en 2019 permet de mettre deux véhicules sur la même ligne de départ et de vérifier lequel des deux est le plus «écolo»… pour autant qu’une voiture soit écolo. Les résultats auront bientôt beaucoup changé, non seulement à cause du prix des carburants, mais aussi de la mise sur le marché de nombreux nouveaux modèles plus vertueux, assurent les constructeurs.

Ce n’est pas nous qui le disons, mais les chercheurs, qui ont intégré toute une série d’informations d’origine pour pouvoir obtenir des résultats tangibles, qui vont des émissions réelles et non constructeurs à l’autonomie réelle des véhicules électriques.

Une Gold 6 1.4 TSI 122 (2011) émet ainsi deux fois plus d’équivalents grammes de CO2 dans l’atmosphère qu’une Golf e-Up! (2020) pour 240.000 kilomètres et au Luxembourg.

Car, c’est aussi l’intérêt de l’exercice, tout le monde ne fait pas le même nombre de kilomètres par an et l’efficacité des modèles n’est pas la même. Tout le monde ne vit pas et ne recharge pas ou ne remplit pas son réservoir au Luxembourg, il est donc possible de choisir son pays.

Dans le match totalement arbitraire imaginé à titre d’exemple, l’électrique ne devient «rentable» pour l’environnement qu’à partir du 16.065e kilomètre.

Thomas Gibon, chercheur et créateur de l’application, et ses collègues ont commencé à actualiser la liste des véhicules disponibles à la comparaison et devraient intégrer aussi de nouveaux carburants et de nouveaux matériaux rares qui entrent dans la composition d’une voiture, comme le cuivre, le lithium ou le cobalt.

«Notre volonté est d’être transparents», explique le chercheur.

Et la solution est peut-être amusante ou utile pour le consommateur lambda, mais elle peut avoir un véritable impact sur les flottes d’entreprises où chaque choix compte, où chaque cent compte.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/climobil-comparateur-voitures-

Voici les cinq premières start-up du programme de l’Esric

Le jeune Centre européen d’innovation en ressources spatiales (Esric) vient de sélectionner les start-up qui participeront à son tout premier programme de soutien.

Créé en 2020 par l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) et l’Agence spatiale européenne (ESA) en tant que partenaire stratégique, le centre qui veut devenir «internationalement reconnu» dans l’innovation spatiale, avait lancé l’appel à projets en novembre dernier.

Il a reçu 33 candidatures de 17 pays – deux venant du Grand-Duché. Pour en retenir cinq, dont une luxembourgeoise:

– Astroport Space Technologies. La jeune pousse texane transforme la poussière lunaire en briques et matériaux pour l’impression en 3D d’infrastructures lunaires.

— Anisoprint, basée à Esch-sur-Alzette, travaille sur le développement d’équipements permettant l’impression 3D d’outils, de composants, de pièces de réparation et d’éléments structurels en matériaux composites en conditions d’apesanteur et de faible gravité. «Leur projet permettra de soutenir le développement, l’extraction et l’utilisation des ressources spatiales», écrit la LSA dans son communiqué.

— Adventus Interstellar, qui vient de Suisse, construit des systèmes d’atterrisseur-rover basés sur la tenségrité, c’est-à-dire «l’équilibre interne» d’une structure, dû au jeu des forces de tension et de compression qui s’y répartissent. Grâce à celles-ci, elle veut mettre en place des «services de déploiement spatial à très faible coût».

— La Polonaise, Four Point. Par ses innovations dans la surveillance, l’analyse de big data et de machines autonomes pour l’extraction et le transport, elle veut «réduire l’impact environnemental des mines à ciel ouvert».

— La start-up allemande Orbit recycling veut quant à elle retirer les débris spatiaux de l’orbite terrestre et les transporter sur la Lune pour les recycler.

Le comité de sélection, composé de membres de l’Esric, du Technoport, de la LSA, du List et de l’ESA, a évalué les candidatures selon «la pertinence des projets, leur lien avec le marché ou encore l’activité des ressources spatiales, la technologie, les objectifs commerciaux, la planification, l’exécution, et enfin l’équipe du projet».

Deuxième appel à projets en juin

Ces cinq start-up vont bénéficier de trois mois de préincubation à partir d’avril 2022. Le but étant de valider leurs concepts techniques et de les aligner avec les opportunités du marché. Elles seront accompagnées sur les aspects techniques et juridiques. À la fin, le meilleur projet sera sélectionné pour une phase d’incubation de deux ans. La start-up choisie pourra recevoir jusqu’à 200.000 euros, non remboursables, pour confirmer sa proposition de valeur technique et développer son modèle commercial. Elle aura aussi droit à une troisième phase de résidence de 36 mois au maximum pour assurer le suivi de son développement.

L’Esric prévoit deux appels à projets par an. Le prochain sera donc lancé en juin 2022 et annoncé publiquement lors de la Space Resources week, qui se tiendra du 3 au 5 mai.

Mathilde Obert

L’IA se déploie dans l’industrie

Comment l’intelligence artificielle contribue-t-elle à révolutionner l’industrie ? Comment les acteurs luxembourgeois s’en saisissent ? Nous sommes partis à la rencontre de plusieurs d’entre eux pour mieux rendre compte de la transformation qui s’opère vers une industrie 4.0. Bastien Caspani, Digital Transformation Leader au sein du centre de recherche ArcelorMittal à Esch, évoque avec nous la manière avec laquelle le leader mondial de la production d’acier intègre les possibilités offertes par le machine learning.

L’industrie 4.0 n’est pas un concept nouveau. ArcelorMittal met en œuvre ses principes depuis plusieurs années pour améliorer ses processus de production et la qualité de ses produits, optimiser l’utilisation des ressources ou réduire l’incidence environnementale tout au long du processus de production. « Une réelle numérisation de nos usines s’est opérée, avec une automatisation avancée de nos processus, explique Bastien Caspani, Digital Transformation Leader au sein de la Recherche et Développement d’ArcelorMittal, sur le site d’Esch-sur-Alzette. L’intégration des technologies avancées nous permet de mieux appréhender les diverses étapes de production, d’assurer un meilleur suivi, d’améliorer la qualité de l’acier proposé à nos clients. Toutefois, si l’on évoque plus particulièrement l’intelligence artificielle, son intégration au cœur de nos processus est beaucoup plus récente. »

L’IA, mieux suivre la production pour une qualité optimisée

Avec la numérisation, un acteur comme ArcelorMittal a progressivement intégré une diversité de capteurs aux diverses étapes des processus, pour monitorer les machines et suivre la production. À ce niveau, l’intelligence artificielle permet d’abord de mieux évaluer la qualité des produits à la sortie de la chaîne de production ou des étapes clés de celle-ci. « Le traitement d’image grâce à l’intelligence artificielle permet d’évaluer plus précisément la qualité du produit, de détecter des défauts sur la surface de l’acier ou au niveau du façonnage de chaque pièce », explique Bastien Caspani.

Appréhender la complexité

Tous les capteurs déployés, qu’ils s’appuient ou non sur l’IA, produisent de nombreuses données de diverses natures. Leur exploitation constitue un autre défi pour les industriels qui, comme ArcelorMittal, ont la volonté permanente d’améliorer la qualité de leurs produits et leurs procédés de fabrication. « L’analyse est essentielle pour mieux comprendre comment chaque étape, chaque variable affecte les processus et la qualité du produit, en bien ou en mal, poursuit l’expert. Si l’humain est en capacité d’analyser ces données jusqu’à un certain niveau, l’intelligence artificielle nous permet d’aller plus loin, et notamment de mieux appréhender un processus dans sa globalité et dans toute sa complexité. De la mitraille au produit fini, de nombreuses variables peuvent être prises en compte. Et plus encore si l’on souhaite suivre ses propriétés mécaniques tout au long du cycle de vie de chaque pièce. Une meilleure compréhension de tous ces éléments doit nous permettre d’envisager de nouveaux leviers d’efficience. »

Intégrer les données pour mieux modéliser

L’intégration de toutes les données permet de modéliser l’ensemble des processus, de constituer ce que l’on appelle un jumeau numérique de la ligne de production. À partir de là, il est possible de jouer sur les variables, de mieux comprendre comment elles interagissent, de prédire la qualité et d’assurer une meilleure traçabilité de la production. « Au-delà, une meilleure exploitation des données grâce à l’intelligence artificielle permet aussi d’améliorer l’efficacité énergétique de nos sites de production, d’utiliser les ressources de manière responsable. ArcelorMittal poursuit l’objectif de réduire ses émissions de CO2 de 35% d’ici 2030 en Europe. La volonté est aussi de nous inscrire dans une approche circulaire, poursuit Bastien Caspani. Ce sont principalement autour de ces enjeux que nous avons établi un partenariat avec le LIST. Le déploiement de l’intelligence artificielle, au-delà, s’inscrit dans une démarche d’innovation globale. Elle contribue à améliorer le cycle de développement des produits, à en réduire le temps, à offrir de meilleures garanties à nos clients. »

Des sites de production modèles

ArcelorMittal investit particulièrement au Luxembourg sur ces sujets, dans une démarche de R&D faisant des sites de production locaux des modèles d’efficience et d’innovation, avec, en ligne de mire, une amélioration de la compétitivité des installations. «Aujourd’hui, nos sites de production se distinguent par leur capacité à produire des pièces de haute qualité, aux propriétés exceptionnelles, poursuit Bastien Caspani. Nous contribuons à transformer l’industrie, à révolutionner l’image que l’on en a. S’il s’agit d’une industrie, elle est aujourd’hui largement digitalisée. » La technologie mise en œuvre par ArcelorMittal et le savoir-faire acquis en la matière ont vocation à servir les sites du monde entier, pour une production d’acier toujours plus efficiente.

Un accompagnement personnalisé

Ces deux exemples illustrent, parmi d’autres, le formidable potentiel du digital au service de l’industrie. Les besoins sont là, même s’ils ne sont pas toujours identifiés spontanément. «Les industriels prennent conscience de l’importance de mieux exploiter la donnée, mais ils ne savent pas toujours par quel bout commencer ni comment vraiment s’y prendre», confirme Nicolas Sanitas, Senior Advisor au sein de Luxinnovation.

La mission du Luxembourg Digital Innovation Hub est, depuis 2019 au sein de Luxinnovation, d’informer et de de guider vers les bons partenaires les acteurs industriels vers les opportunités nouvelles qui s’offrent à eux. Cela leur permet ensuite de pouvoir se lancer dans des projets de transformation digitale, qui leur permettront de maintenir ou de développer leur compétitivité.

Entre les webinaires DIH Talks et le « DIH On Tour » au cœur des zones industrielles, l’information est à la portée de tous. Il n’y a plus qu’à l’accueillir et la cueillir.

https://itnation.lu/news/lia-se-deploie-dans-lindustrie/

The European Space economy: between challenges and opportunities

The space economy is expanding and becoming increasingly global. Today it represents €300 billion per year globally. And the projections indicate €1000 billion per year in the next ten years. 10% of those current 300 billion, i.e. 30 billion, are dedicated to space manufacturing: building satellites, rockets, etc.…The other 90% represents the "so-called downstream applications and services type of industries, who sell services and applications based on the data that flows from the space infrastructure". Europe became a massive player in this global context, representing one-quarter of this global economy. Consequently, how to develop a European competitive space industry capable of competing successfully worldwide on the market?

The European Space Agency (ESA), Europe's gateway to space

Created in 1975, ESA is an intergovernmental organisation with the mission to “shape the development of Europe's space capability and ensure that investment in space continues to support the competitiveness of European industry and deliver benefits to the citizens of Europe and the world". ESA has 22 Member States, including Luxembourg, measuring the impact of its activities and programmes and gathering best practices from the experience of its Member States. To do that, ESA is creating a sustainable ecosystem and an interconnected set of actors. Historically, space investment has been driven by geopolitical considerations, but the international space context is changing fast. Global competition is fierce. Digitalisation, miniaturisation, artificial intelligence and other technological developments have disrupted traditional business models in the space sector, reducing the cost of accessing and using space. To keep its leadership and strategic autonomy in space, Europe, with the support of ESA, needs to adapt, expanding notably the funding landscape.

Expanding the space funding landscape in Europe.

Europe has a significant base on which to build, with the second-largest space industry in the world, employing over 231,000 people, estimated to be worth up to €62 billion. For the last five years, the growth of the space economy has attracted private investors. The private investment represents today worldwide 12,2 billion euros. But, according to Luca del Monte, Head of Commercialisation Department European Space Agency, the private investments at European level represent only 5% of the European government spending per year. The "New Space" revolution is changing this as the convergence of the space industry with the digital economy has introduced new business models. The investment landscape for entry-stage investment in Europe for space is relatively strong. But the problem is on the scaling part in Europe. That is why ESA is partnering with the EU and European Investment Fund to contact the “big ticket investors” to attract them and explain the "New Space opportunities." Space is an enabler for several industry verticals; it needs to be translated much more often into a commercial advantage.

Luxembourg, at the centre of space business.

Building on its successful experience since the 1980s of investing in near-space, orbital satellite networks, Luxembourg has since multiplied the efforts to position the country as an attractive location for new space ventures, launching several initiatives. In 2016, the government launched the Space Resources Initiative to provide a unique legal, regulatory and business environment, enabling private investors and companies to explore and use space resources. As stated in an article by the Conversation “More than US$200m was earmarked for investment in start-ups working toward space mining." In late 2020, Luxembourg entered a strategic partnership with ESA to create a "European Space Resources Innovation Centre" (ESRIC) to partner with public and private international players in this field to develop a hub of excellence for space resources in Europe. Just the beginning of the story…

https://itone.lu/news/the-european-space-economy-between-challenges-and-opportunities

L’intelligence artificielle au service de la construction

La construction d’un nouveau bâtiment génère énormément de déchets. En effet, le secteur de la construction engendre quatre fois plus de déchets que les autres secteurs industriels combinés (source : ADEME 2020). De nombreux déchets ne sont pas recyclés ou réutilisés car ils sont triés trop tard, souvent dans des centres dédiés. En effet, les déchets sont rarement, voir jamais, triés par les ouvriers une fois qu’ils ont fini leurs tâches.

Lorsque les déchets arrivent au centre de tri, ils sont trop souvent mélangés à de nombreux autres déchets. A partir du moment où trois types de déchets sont mélangés, le tri n’est quasiment plus effectué. Ainsi, 28% des déchets générés sur chantier sont tout simplement perdus pour le recyclage et finissent purement et simplement détruits.

L’objectif du projet IRMA porté par le LIST est de proposer une solution de tri des déchets de construction dès le poste de travail, lorsque les ouvriers ont fini leurs tâches afin d’augmenter le taux de recyclage des matériaux directement sur le chantier.

Pour ce faire, le LIST travaille sur une solution de tri qui soit la plus efficace possible. Dans cette optique, il développe actuellement un algorithme de reconnaissance visuelle des déchets de construction qui sera capable d’identifier si un déchet est placé dans la bonne benne, et, en cas d’erreur, de déclencher une alerte. Cette assistance basée sur l’Intelligence Artificielle et le Machine Learning permettra d’aider les ouvriers à mieux trier les déchets.

Il s’agit d’un véritable défi technologique », explique Pierre Guernaccini, ingénieur R&D au LIST. « Si le bois est relativement facile à reconnaître pour une intelligence artificielle, la différence entre le plâtre et le carrelage est plus compliquée à cause de leur ressemblance sous certains angles. Les contraintes environnementales très fortes d’un chantier ajoutent un niveau de complexité supplémentaire. Par exemple, la poussière, la différence de luminosité ou même les conditions météo comme la pluie ou la neige peuvent perturber la précision de la détection. »

La solution de tri en cours de développement au LIST devrait aider les entreprises de construction à se conformer aux nouvelles réglementations en matière d’économie circulaire, actuellement en discussion au sein du gouvernement luxembourgeois. Le changement de paradigme actuel et les nouvelles lois prévues vont en effet obliger les entreprises de construction à assurer le tri des déchets sur chantier de plusieurs typologies de matériaux (bois, minéraux inertes, métal, verre, carton, plastique, plâtre, déchets dangereux) afin d’en augmenter la recyclabilité et la réutilisation. C’est dans cette optique que ce projet vise à aider les entreprises et le Luxembourg à atteindre leurs objectifs en matière d’économie circulaire, ce qui conforte la mission sociétale du LIST visant à développer des technologies à fort impact environnemental, afin de créer une société et une économie plus durables.

https://www.infogreen.lu/l-intelligence-artificielle-au-service-de-la-construction.html

«Nous aimerions avoir une EnergyVille au Luxembourg»

Lucien Hoffmann, vous êtes à la tête d’un département du List qui compte 210 personnes, de 25 nationalités différentes. Est-ce que le fait que seuls moins de 5% de vos chercheurs soient luxembourgeois est un problème?

«Parfois oui! Notre mission est de travailler avec l’économie nationale. Dans certains secteurs, comme l’agriculture avec laquelle nous travaillons beaucoup, être luxembourgeois est important, pour bien comprendre les enjeux. Au minimum, nous essayons de trouver des chercheurs qui parlent bien allemand. Il y a 30 ans, pour la recherche, il n’y avait rien au Luxembourg, donc les gens comme moi étaient presque obligés d’aller ailleurs. Avec les centres de recherche et l’Université, des gens sont revenus, mais ça reste assez faible. Le secteur public est un compétiteur important puisque même si nous sommes un établissement public, nous ne sommes pas fonctionnaires. Même des gens qui ont un doctorat préfèrent parfois enseigner dans un lycée.

En ce moment, si le sujet de la préservation de l’environnement est dans beaucoup de discussions, on peut lire à peu près tout et son contraire. Pas évident de parler au commun des mortels, n’est-ce pas?

«Ce qui nous intéresse, nous, est de parler sur des bases scientifiques. C’est important aussi dans nos conversations avec les administrations et les ministères de s’appuyer sur la science et rien d’autre. La science, la science, la science. Avoir des données scientifiques.

Pour changer la vie des gens de quelle manière?

«Nous sommes des innovateurs. Nous voulons devenir de plus en plus des entrepreneurs pour amener nos technologies sur le marché. Nos technologies, nous évaluons aussi leur impact environnemental, pour ne pas causer davantage de problèmes.

De consommateur à «prosumer»

L’institution elle-même doit être exemplaire!

«Oui, nous évaluons tout, nous avons une approche d’écodesign dès le début. Nous allons adapter ces nouvelles technologies, qu’on amène sur le marché via des spin-off ou des collaborations avec d’autres entreprises. La technologie, ce n’est pas tout, il y a aussi le comportement humain. Vous pouvez avoir la meilleure technologie, mais si le comportement humain ne change pas, l’impact sera nul. Ce n’est pas notre job, nous n’avons de sociologue, mais cette question devient de plus en plus importante pour favoriser l’adoption de ces nouvelles technologies.

J’imagine, oui. Nous parlions de la possibilité, pour le consommateur lambda, de modifier son chauffage, par exemple, tous les quarts d’heure. Il faut bien pouvoir comprendre ces enjeux...

«Dans les nouveaux business models que nous développons ou aidons à développer, la notion de ‘prosumer’ devient centrale.

On a parfois un peu de mal à y aller, à se dire «Ok, je vais aller m’équiper en panneaux solaires». Qu’est-ce que vous diriez au consommateur moyen?

«Nous sommes déjà très loin [dans le développement de ces technologies, ndlr.]. Ça a fortement augmenté, en termes d’efficacité. Le problème qui vient maintenant est celui du recyclage. Ces panneaux ont une durée de vie limitée et ces aspects deviennent de plus en plus importants. Sur la mobilité, nous travaillons à des panneaux solaires sur le toit des bus pour les charger, par exemple, et en utilisant notre modélisation d’une ville ou d’un écosystème, de mesurer l’efficacité ou l’intérêt de favoriser de tels développements. Nous discutons par exemple avec Volvo pour ce genre de sujets. Il y en a beaucoup.

Vous parliez des panneaux solaires sur les façades. Quel est l’horizon de cette technologie?

«Il y a déjà un bâtiment au Luxembourg qui en est doté. La technologie est prête. Il existe des technologies similaires où ce sont les tuiles qui sont transformées directement en panneaux solaires.

Sur tous ces sujets, vos développements doivent alimenter la réflexion des politiques pour qu’ils mettent en place des mécanismes incitatifs…

«C’est déjà le cas aussi. Ces mécanismes ont eu des impacts importants. Au niveau de l’électricité, l’habitant deviendra lui-même un producteur. Il faut complètement repenser le business model où il n’est pas uniquement un consommateur qui s’appuie sur un fournisseur unique. On verra émerger des communautés, peut-être dans des quartiers, qui partagent différentes formes d’énergie, pour obtenir de la flexibilité. Il faut aussi repenser l’intégration dans le réseau global et la gestion. De nouveaux modèles doivent aussi être inventés. Et cela va bien plus loin que le seul Luxembourg. Quand vous voyez que 80% de l’électricité consommée au pays est importée…

Jusqu’à voir les idées luxembourgeoises peser sur le futur européen?

«Le Luxembourg est peut-être un petit pays, mais cela lui permet de tester de manière réaliste des choses qui pourraient ensuite être dupliquées ailleurs à plus grande échelle. C’est toute l’importance du digital twin. Nous pouvons être un test-bed. Dans le domaine énergétique, le Luxembourg a une carte à jouer. Cette année, nous devrions lancer un premier cas d’usage en fin d’année. Rien n’empêcherait que des gens qui construisent des batteries viennent les tester ici dans des conditions réelles.

Est-ce possible de s’affranchir des règles?

«Nous commençons les discussions. Nous avons visité récemment EnergyVille, près de Genk, sur le terrain des anciennes mines. Ce site est en dehors de la régulation. Ils peuvent tout tester avec des maisons, des entreprises, des petites zones industrielles. Nous aimerions avoir une EnergyVille au Luxembourg, sur des zones franches. C’est important pour tout ce que nous développons et qui n’est pas permis par le régulateur. Ça pourrait être un quartier.»

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/nous-aimerions-avoir-energyvil

Comment le consommateur sera au centre du jeu

Plus rien ne sera comme avant. D’ici dix ans, si les hommes politiques luxembourgeois et européens comprennent l’importance de la régulation à mettre en œuvre, plus rien ne sera comme avant… dans la consommation d’énergie, ni même dans son organisation, loin du processus fournisseur d’électricité-consommateur classique que nous connaissons encore très largement aujourd’hui.

Poussés par des impératifs de décarbonisation, de stockage, de privation d’électricité pour un milliard de personnes, par une hausse de l’électricité produite par des particuliers, par une consommation différente, par le renouvellement de l’habitat, par l’importation de 80% de l’électricité consommée au Luxembourg et la poussée des véhicules électriques, les 210 chercheurs du département «Energie» du Luxembourg institute of science and technology (List), finalisent le monde de demain.

Finalisent, parce qu’ils avancent à grands pas. De demain, parce qu’ils annoncent que leurs technologies seront prêtes pour 2030. Ils n’ont pas le choix. Si tous ceux qui ont acheté ou se préparent à acheter un véhicule électrique branchaient leur voiture en même temps, le réseau risquerait le black-out.

Le «grid du futur», explique le directeur du département énergie du List, Lucien Hoffmann, sera intelligent, digitalisé, décarbonisé, décentralisé, granulaire et orienté par les marchés. Avec des challenges opérationnels, liés à l’incertitude liée à la production d’énergie renouvelable et à la complexité de coordonner des ressources énergétiques centralisées et décentralisée. Et des challenges scientifiques dans le développement de modèles assez flexibles pour embrasser tous les développements du secteur.

Esch en 3D, ses toits et ses façades au potentiel solaire

Pas de soleil, mais une pluie aussi fine que désagréable, ce matin-là. Dans les bâtiments de Belval, la visite commence chez «Déborah». Le logiciel du Viswall et le mur de visualisation continuent de livrer de précieux résultats au service du pays et de son économie, depuis la visite organisée par le gouvernement de cet outil de modélisation incroyable, au début de la pandémie de Covid, pour montrer aux journalistes non seulement tous les indicateurs à prendre en compte pour parvenir à une décision politique, mais aussi pour organiser la logistique.

À partir de l’observation d’un avion doté d’un lidar, les chercheurs ont modélisé la ville d’Esch-sur-Alzette, qui apparaît d’abord en 3D sur les huit écrans. En mars, l’administration du cadastre devrait dévoiler la modélisation de tout le pays. Cette observation, qui a nécessité trois milliards de calculs pour la seule Métropole du fer, a permis de mettre en place un modèle capable de calculer l’ensoleillement non seulement de chaque toit, mais aussi de chaque façade de la ville, en prenant en compte non seulement l’ensoleillement, mais aussi l’exposition de chacune de ces parties au soleil.

L’intérêt est de pouvoir dire précisément, mètre carré par mètre carré, à chaque habitant, si installer des panneaux solaires sur son toit ou sur sa façade – dans ce cas dans le cadre du projet «Secure» avec la Fondation Enovos – fait du sens, voire orienter, du coup, les politiques publiques d’accompagnement de cette inévitable transformation. Est-ce que c’est rentable d’un point de vue coût de l’électricité? Coût de l’installation? Durée de vie de cette installation? Rien ne s’y oppose pour les bâtiments en vert sur les écrans.

Les chercheurs ont dû agréger des données qui manquent à une vision intégrée du problème: l’année de construction, la surface, la qualité des matériaux. Au moment où d’un côté arrivent sur le marché de nouvelles technologies comme les fenêtres solaires, comprenez qui ont un film spécial pour stocker la lumière, et où l’isolation des bâtiments est un élément clé, tout savoir est un atout indéniable.

Il n’a fallu qu’une journée, au HPC, ce supercalculateur, pour effectuer toutes les opérations, mais les chercheurs doivent pour l’instant se contenter de ce passage de l’avion, qui ne devrait pas revenir avant deux ou trois ans pour actualiser les données.

Le consommateur incité à changer de comportement

Mais forcément, si la production d’électricité se décentralise, comment contrôler la production d’électricité, comment anticiper les besoins, comment donner de la souplesse au système? C’est l’autre pan de la problématique à laquelle s’attache le professeur Pedro Rodriguez. Avec une idée derrière la tête, facile à comprendre: comment intégrer tout cela dans un seul modèle qui permette d’avoir une analyse toutes les 15 minutes et d’alerter le consommateur sur ce qu’il pourrait faire. «La solution sera dans votre smartphone. La connaissance du réseau permettra d’inciter le consommateur à changer de comportement, tous les quarts d’heure», assure-t-il en montrant son smartphone.

La France en avait fait l’expérience il y a quelques années en proposant des abonnements à tarif différencié, l’électricité était moins chère en heures creuses. «Voilà, mais là, on parle de créer des communautés de consommateurs, de créer de la flexibilité et de voir comment les consommateurs réagissent.»

Une autre salle est l’application concrète de cette idée. Une table en formica blanche sur laquelle trois écrans proposent des données hermétiques au commun des mortels. Tout autour, des armoires comme celles des centres de données, qui regroupent toutes les données de batteries… à Chypre et en Grèce, dans le cadre d’une opération-test, qui permet de voir comment la consommation électrique évolue, de tester le grid au risque de problème, de modéliser et d’optimiser.

À quand une «EnergyVille» à Luxembourg?

Si cela ne se passe pas encore à Luxembourg, c’est que le List a entamé des négociations avec les autorités et le régulateur de l’énergie pour pouvoir, à l’instar de l’EneryVille du ThorPark à Genk , pouvoir devenir un «testbed» grandeur nature au Luxembourg. «Nous sommes un petit pays qui a toutes les fonctionnalités d’un État classique ou plus grand. Si nous pouvions faire de certains quartiers ou de zones industrielles des lieux de tests de nos technologies, nous pourrions démontrer nos prototypes», assure d’ailleurs le directeur du département, qui évoque des contacts avancés avec Beckerich.

Forcément, entre le Covid et l’invasion de l’Ukraine par la Russie, les travaux ont pris un peu de retard, mais les chercheurs entendent bien restés calés sur la date de 2030, avec la difficulté de devoir préparer une réglementation qui n’existe pas et des normes autour de ces nouvelles technologies brevetées avant d’être publiées pour ne pas se faire piller les découvertes des chercheurs.

Et comme le List a décidé de montrer que ses équipes ne travaillent pas dans une tour d’ivoire, mais bien au service des entreprises, de la population et des autorités, M. Hoffmann emmène vers le laboratoire des bioénergies. Une maquette d’une ferme rend très concret l’intérêt de travailler sur les déchets agricoles, de l’agroalimentaire ou les eaux usées, pour produire de l’énergie. Du méthane ou des biométhanes qui s’inscrivent dans une logique d’économie circulaire, selon trois axes, l’optimisation des bactéries, le suivi des traces de nickel, de cobalt ou de zinc et la méthanisation.

Anecdotiques ces technologies? Non, répond M. Hoffmann, selon qui le List prépare une nouvelle spin-off pour répondre aux besoins du marché.

Climobil et les vrais chiffres de l’impact d’un véhicule

La visite repart dans la salle où elle avait commencé, pour y découvrir deux autres projets: une plate-forme de calcul de l’impact environnemental d’un véhicule sur sa durée de vie et un projet sur lequel se cassent les dents beaucoup de chercheurs, la réutilisation de la chaleur excédentaire.

Avec Climobil , Thomas Gibon a mis en place une plateforme capable de calculer l’impact d’un véhicule en allant beaucoup plus loin que ce qui existe, non seulement en intégrant tous les paramètres de sa création à sa destruction, mais aussi en offrant une approche multicritère. «Notre volonté est d’être complètement transparents», explique-t-il. Voire de lancer la plateforme en API, comme elle a déjà été testée avec Engie et l’Agence française de l’environnement et de l’administration de l’énergie (Ademe) pour orienter le choix des flottes de véhicules d’une administration, par exemple, comme une commune.

Il faut aimer jouer avec ces outils informatiques pour les apprivoiser un peu, mais le résultat peut être très intéressant, d’autant que les chercheurs sont en permanence en train d’ajouter de nouveaux modèles, pour montrer quand une voiture électrique est plus intéressante qu’une voiture à moteur thermique.

En collaboration avec ArcelorMittal, Alexandre Bertrand travaille lui à une autre plate-forme liée à la récupération de chaleur et à sa réintégration, «que ce soit ces tentes d’hôpitaux qui ont été montées au début de la pandémie de Covid, les structures provisoires pour les réfugiés ou… les marchés de Noël», suggère-t-il.

Si la production est relativement bien connue, les chercheurs sont confrontés à des calculs pour évaluer l’intérêt de son utilisation. Jusqu’à quel point charger un camion de cette chaleur, même transformée pour être transportée? Sur quelle distance au maximum? Pour quelle utilisation? Quid du déchargement et du reconditionnement? «Chacun de ces choix a un effet sur le résultat et dicte les choix industriels. Nous essayons de construire un algorithme pour les optimiser», explique le chercheur, tandis que sa technologie sera testée chez LuxEnergie .

Les datacenters, notamment ceux à venir de Google, pourraient-ils trouver un intérêt à cette technologie? Pas sûr, répond en substance le chercheur, parce que la température, 30 à 40 degrés, est trop basse. Il faudrait donc pouvoir chauffer… la chaleur avec une pompe à chaleur avant de décider quoi en faire. «Or augmenter la température de la chaleur qu’ils émettent implique une vraie analyse de ce qu’ils font et de l’utilité finale», dit M. Bertrand.

«Ce qui est sûr, c’est que maintenant que l’énergie est plus chère, de plus en plus de gens nous contactent pour nous dire leur intérêt.»

Tous les chercheurs et leur directeur s’accordent sur le phénomène. L’Intelligent Clean Energy Systems (ICES), mise sur pied par M. Rodrigues se retrouve au cœur des problématiques de demain. Avec un enjeu majeur: aider le politique à mettre en place la bonne régulation. «Car de nombreux services vont émerger, comme le confort (thermique) as a service», prédit-il. «L’intelligence artificielle ne pense pas, mais sera très précieuse pour calculer très rapidement» et permettre d’économiser de l’argent et de l’électricité dans une lutte collective au service d’un monde meilleur. Moins mauvais en tout cas.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/comment-consommateur-sera-au-c

Le plan du List pour un Luxembourg plus écolo

Le Luxembourg peut-il respecter les accords de Paris? Est-il possible de devenir climatiquement neutre d'ici 2050? Comment construire un pays plus écologique sans perdre sa force économique, sa justice sociale?

Ce sont quelques-unes des questions auxquelles le List et d'autres équipes pluridisciplinaires ont tenté de répondre dans une étude baptisée "Luxembourg in Transition". L'objectif: trouver les mesures qui permettront de limiter le réchauffement climatique bien en-dessous des 2°C et atteindre la neutralité carbone. Vaste programme donc, surtout compte tenu de la difficulté du défi.

Compilées et étudiées sous la tutelle du professeur Florian Hertweck, professeur à l'Uni, les mesures rassemblées permettraient de réduire les émissions de CO2 de 90% d'ici 2050. Soit un total d'environ 1,6 tonne de CO2 par an et par personne, contre environ 15 aujourd'hui en Grande Région. "C'est un plan très, très ambitieux" confie Thomas Gibon, chercheur au List. "Mais il l'est moins que celui d'autres équipes de chercheurs" plaisante-t-il, conscient que ce programme nécessite de se retrousser les manches.

N'en doutez pas, tous les secteurs de l'économie et de la vie quotidienne sont mentionnés dans cette étude qui requiert la participation de tous. "Il ne s'agit pas de choisir ses préférences, il faudrait vraiment changer toutes les habitudes pour que cela marche" prévient Thomas Gibon. Certaines dépendent de l'action de l'État, d'autres de la bonne volonté de chacun. "Les individus et le gouvernement sont les acteurs de ce changement."

Pas de panique toutefois, les chercheurs ne veulent pas ramener le Luxembourg à l'âge de pierre. Ils ont d'ailleurs limité leur sélection à des évolutions techniquement faisables.

DES LOGEMENTS PLUS PETITS

En matière de logement, les chercheurs ont conclu qu'il fallait densifier les nouveaux espaces de vie et limiter l'étalement urbain. Une conception à appliquer également aux nouvelles habitations, plus petites (de 53 à 35 m2 par personne) donc plus économes. Une transformation incontournable car le chauffage représente un des principaux postes de rejet de CO2. À condition bien sûr de mieux isoler les habitations et de réduire l'usage des énergies fossiles pour se chauffer.

Mais le Luxembourg est aujourd'hui dépendant - et un peu victime - de sa démographie. Les chercheurs du List l'ont compris et estiment que la population devra grandir un peu moins vite.

Pour respecter leurs critères urbanistiques et environnementaux, certaines communes ne devront pas accueillir davantage d'habitants. Ceci afin de limiter la population du pays à 745.000 résidents en 2050, contre 924.000 selon les projections officielles. Ils espèrent donc que certains préfèreront vivre dans le reste de la Grande Région, principalement en France, où la démographie augmente moins vite.

HALTE AU MOTEUR THERMIQUE

Dans les transports, pas de surprise: leurs calculs placent la voiture individuelle comme la principale source de CO2. Très loin devant l'aviation et les transports en commun. Il faudra donc relever les taxes appliquées sur les carburants pour combattre le tourisme à la pompe.

Selon la méthode employée par les chercheurs, l'État devra, bien entendu, encourager le passage à une motorisation électrique via des aides (qu'il faudra ouvrir aux véhicules d'occasion) et multiplier les bornes de recharge. Le tout, jusqu'à faire disparaître le moteur thermique à l'horizon 2050. Un plus grand recours au covoiturage est également jugé indispensable (en passant de 1,2 à 1,6 passager par voiture).

Pour les transports en commun, leur projet envisage d'étendre le réseau de tram... jusqu'aux frontières voire au-delà. "Nous imaginons des transports en commun renforcés jusqu'à Arlon en Belgique, Thionville en France..." fait savoir Claudia Hitaj. Certains projets sont d'ailleurs déjà dans les cartons: tram rapide Esch-Luxembourg, nouvelle ligne de tram dans la capitale... "Il s'agit d'empêcher la future population luxembourgeoise d'être trop dépendante de la voiture" ajoute Thomas Gibon.

Sans oublier les cyclistes, qui seront plus nombreux à condition de développer un réseau cyclable plus sûr. Paradoxalement, les émissions dues aux déplacements à vélo augmenteraient légèrement à cause d'une probable électrification des deux-roues.

Enfin, le List conseille de ne prendre l'avion qu'une fois tous les deux ans et de le remplacer par le train tant que le trajet dure moins de 5h.

DU VERT DANS NOS ASSIETTES

Dans nos assiettes, la viande et le poisson accumulent les mauvais points environnementaux. "Avec un régime flexitarien, à raison d'un jour de viande et six jours de repas végétariens, cela permettrait de réduire les émissions du secteur de 40%" annonce Claudia Hitaj, chercheuse au List. Bien que les régimes végétariens et végétaliens soient plus efficaces, le choix d'un régime flexitarien a été fait car plus acceptable et facile à mettre en place.

À l'échelle de la Grande Région, cela se traduit aussi par un maintien des terres dédiées à l'alimentation, mais en misant davantage sur l'alimentation humaine et moins sur celle des troupeaux.

En termes de consommation de biens, privilégiez des objets avec "une durée de vie plus longue" dit le List. Si possible, c'est aussi vers le marché de l'occasion qu'il faudra se tourner.

DÉVELOPPER DES PIÈGES À CO2

Réduire ses émissions de gaz à effet de serre, c'est une chose. Mais impossible d'être 100% neutre. Il faut donc développer des mesures de compensation.

En ville, le List s'attend à un développement des toitures végétalisées capables de stocker un peu de CO2. Et envisage également une plus grande place aux arbres: sylvopastoralisme (pâturage en forêt, ndlr), capture de CO2 par les terres arables, plantations en bordures de champs, végétalisation des rives des cours d'eau...

Un programme long, dense, mais à quel coût? Le List confesse ne pas avoir chiffré son plan "Luxembourg in Transition". Infaisable donc? "Ça coûtera moins cher que de ne rien faire" assure Thomas Gibon. Un message qui résonne avec les catastrophes climatiques vécues ces dernières années: une tornade, de multiples inondations... "Plus on traîne, plus il faudra agir vite et fort plus tard."

https://5minutes.rtl.lu/actu/luxembourg/a/1878704.html

Thomas Toussaint

Suivre une goutte d’eau pour comprendre l’impact du changement climatique

Vous travaillez au sein du LIST sur les questions d’hydrologie. Pouvez-vous nous expliquer votre parcours, et les grandes lignes de vos travaux, qui ont par ailleurs été récompensés par un FNR Award. En quoi consistent-ils ?

Je travaille sur de multiples questions liées à l’hydrologie depuis plus de 20 ans maintenant. Tout a commencé avec les grandes inondations de 1993 et 1995, lorsque d’innombrables rivières ont atteint des niveaux d’eau inégalés depuis plusieurs générations à travers une large part de l’Europe et notamment au Luxembourg. A l’époque, ces événements étaient perçus par certains comme les prémisses d’un changement climatique. Il s’est trouvé que le gouvernement luxembourgeois a alors lancé un appel à idées pour essayer d’apporter des éléments de réponse à ces interrogations. Grâce à des bourses de formation-recherche que le gouvernement a octroyé suite à cet appel, j’ai pu bénéficier d’un financement pour réaliser ma thèse de doctorat en hydrologie. À cette époque, j’étais le seul à travailler sur la thématique des inondations au sein de ce qui était l’ancêtre du LIST (le LIST est issu de la fusion du Centre de recherche public Henri-Tudor et du Centre de recherche public Gabriel-Lippmann, ndlr). Au fil des années, nous avons réussi à décrocher des contrats, par exemple avec la Protection civile, des administrations ou des ministères, pour financer la poursuite de nos travaux et étoffer progressivement les domaines d’études. Une dynamique a ainsi été lancée, avec des projets de plus en plus diversifiés et complexes. Nous avons pu commencer à travailler avec des images satellites, ce qui nous a permis d’accéder à des données hydrologiques et hydrauliques aux résolutions spatiales et temporelles inégalées. En parallèle, nous avons suivi une stratégie de déploiement d’un réseau d’observation de variables hydro-météorologiques – réseau qui atteint aujourd’hui une densité rare en Europe et au-delà. Ce dernier a d’ailleurs été à l’origine de multiples partenariats de recherche internationaux, ciblant le fonctionnement des hydrosystèmes et leur réponse face au changement climatique. A noter qu’aujourd’hui, près de 60 collaborateurs sont à l’oeuvre afin de faire avancer la recherche, d’une part, et d’aider nos partenaires publics et privés dans leur quête de solutions innovantes pour une gestion plus durable des ressources naturelles, d’autre part.

Ressource indispensable pour l’environnement et tout être-vivant, l’eau parcourt des chemins souvent méconnus. Comment et pourquoi ces connaissances peuvent-elles être utiles ?

Pour décrire nos travaux de recherche, nous pouvons recourir à deux concepts fondamentaux qui ont trait à l’origine spatiale et temporelle de l’eau. Ainsi, toute l’eau qui s’écoule dans une rivière a un historique plus ou moins long et complexe. Comprendre cet historique revient à étudier l’origine géographique, les chemins parcourus, ainsi que l’âge de cette eau – ce dernier correspondant au temps qui s’est écoulé entre un épisode de pluie et l’arrivée de cette eau dans une rivière. Plus l’endroit où la pluie a atteint le sol est éloigné de la rivière, plus les chemins parcourus par l’eau de pluie seront longs et par conséquent plus cette eau sera ‘ancienne’ ou ‘vieille’ à son arrivée dans le cours d’eau. Dans certains cas, l’âge des eaux souterraines peut atteindre des décennies, des siècles, voire des millénaires – ce qui rend ces ressources d’autant plus vulnérables face à toute surexploitation ou contamination accidentelle par des activités humaines. Par ailleurs, une meilleure connaissance de l’origine spatiale et temporelle de l’eau permet de mieux quantifier les ressources en eau et donc d’évaluer leur sensibilité par rapport à des périodes de sécheresse prolongées ou à répétition, notamment dans l’optique du changement climatique.

Y-a-t-il d’éventuelles relations entre les parties prenantes du pays (gouvernement / assurances / entreprises ?) et vos travaux ?

Au fil des années, nous avons pu conclure de nombreux partenariats avec divers acteurs, publics ou privés. Les différents interlocuteurs avec lesquels nous collaborons ont des demandes variées en fonction de leurs besoins, qui vont de la simple demande de données et de mesures de débit d’un cours d’eau – qui peuvent par exemple être utiles en vue de la renaturation d’une plaine alluviale – jusqu’à des demandes plus ciblées ou exploratoires. Par exemple, afin de mieux estimer les quantités de pluie tombées – une variable clé encore difficile à appréhender notamment lors d’événements particulièrement intenses et très localisés – nous avons exploré avec l’Administration de la gestion de l’eau le potentiel des technologies IoT (Internet of Things) pour mieux adapter les réseaux de mesure pluviométriques aux défis posés par les phénomènes de pluies intenses pouvant occasionner localement des crues subites au potentiel dévastateur considérable. Sur un autre registre, nous collaborons depuis plus de 15 ans avec la Ville de Luxembourg sur la surveillance quantitative et qualitative des sources du grès de Luxembourg – une ressource fournissant pas loin de 50% de la production en eau potable. L’exploitation des archives hydro-météorologiques du pays, en combinaison avec la modélisation de scénarios d’évolution future du climat, fournit des données précieuses en vue de la mise en place d’outils d’aide à la décision à différents acteurs impliqués dans la gestion des ressources en eau, de la production agricole, ou encore de la biodiversité.

Vos travaux permettront-ils de prévoir des événements soudains comme ceux de l’été dernier (tempêtes, inondations…) et leurs évolutions ?

Grâce à l’exploitation d’archives historiques couvrant près de 150 années d’observations météorologiques et hydrologiques réalisées au Luxembourg, nous avons pu identifier – outre une variabilité naturelle quelque fois considérable – une tendance nette vers l’augmentation de la température de l’air, qui ne va pas de pair avec une augmentation sensible des apports pluviométriques. Par contre, une redistribution de ces derniers semble se dessiner depuis quelques décennies, avec l’occurrence répétée de périodes sèches alternant avec des périodes particulièrement arrosées. Cette tendance se ferait donc au détriment d’une répartition auparavant plus homogène des apports pluviométriques. En hydrologie, un changement de paradigme s’est ainsi opéré – considérant aujourd’hui les systèmes environnementaux comme non-stationnaires, c’est-à-dire enclins à subir des événements plus extrêmes plus fréquemment (sècheresses, inondations). Cette nouvelle exige des efforts de recherche et développement considérables sur de nouveaux outils de surveillance et de prévision – capables de fonctionner à des échelles spatiales et temporelles de plus en plus fines, opérant à un niveau de précision inatteignable par les outils existants.

Y-a-t-il des leviers sur lesquels on pourrait agir ?

Évidemment, il y en a beaucoup ! Mais la piste sur laquelle il y a le plus de potentiel mobilisable est la sensibilisation du grand public et particulièrement des plus jeunes. C’est l’Humanité toute entière qui détient le levier pour agir contre le changement climatique – notamment en reconsidérant les modèles de consommation et d’exploitation des ressources naturelles. En fin de compte, la gestion des ressources et leur exploitation plus durable restent les principaux moyens de `combattre` le changement climatique et cela se jouera sur des dizaines d’années, avec des effets positifs qui ne pourront véritablement être ressentis que par les générations futures en raison de la très grande inertie des systèmes environnementaux.

Développement économique du pays et défis liés au changement climatique sont-ils compatibles ?

C’est aussi l’objet et l’enjeu de nos travaux : maintenir le développement économique tout en gérant et en exploitant au mieux les ressources naturelles sans les détruire. Tout ceci n’est possible qu’en ayant une compréhension détaillée du fonctionnement des systèmes environnementaux. Ces connaissances et ce savoir-faire ne peuvent être développés qu’avec des programmes d’observation environnementaux de très longue haleine. Ces derniers sont en effet indispensables pour observer en détail la genèse d’événements exceptionnels – événements qui sont par définition très rares et difficiles à étudier. Ces observations fourniront en fin de compte les éléments indispensables au développement des outils requis pour anticiper par exemple la réponse des hydrosystèmes aux conditions climatiques du futur. Autre exemple, les mesures de protection des ressources en eau souterraines, qui dans certains cas mettront des années, voire des décennies, à produire des effets positifs – raison pour laquelle des outils de simulation précis et efficaces sont un préalable à toute définition et mise en place de mesures de gestion et de protection de ces ressources.

Selon vous quels sont les grands défis qui se poseront à l’avenir ?

Les défis pour l’avenir sont nombreux, nous avons beaucoup de travaux en cours pour essayer d’y répondre et nous sommes pionniers dans pas mal de domaines de recherche.

A ce jour, les séries d’observations météorologiques et hydrologiques couvrent au mieux 150 ans, ce qui est certes très long à l’échelle d’une vie humaine, mais en fin de compte pas grand-chose à l’échelle du climat. Il est donc important d’explorer de nouvelles pistes pour améliorer nos connaissances sur le fonctionnement des hydrosystèmes et leur sensibilité aux fluctuations du climat dans le passé. Dans ce contexte, nous collaborons avec l’Université de Mayence et la station d’élevage de moules perlières du Moulin de Kalborn, afin d’améliorer nos connaissances au sujet du fonctionnement des rivières à l’ère pré-industrielle, lorsqu’aucune mesure hydro-météorologique n’avait encore été réalisée dans notre pays. Ce défi repose sur l’exploitation d’une faculté peu connue des moules perlières, autrefois très répandues et aujourd’hui menacées d’extinction. Au travers de leur faculté naturelle à filtrer l’eau, ces mollusques enregistrent en effet dans leur coquille les conditions du milieu naturel dans lequel ils évoluent. Ainsi, au fil du temps ils deviennent de véritables archives de la température de l’eau, de la qualité de l’eau, ou encore du débit de la rivière au fil des décennies, voire des siècles – tout ceci en raison de leur longévité exceptionnelle qui peut dépasser 100 ans. L’exploitation de ces archives via l’utilisation de technologies de pointe issues de l’analyse des matériaux, permet ainsi de reconstituer l’historique de l’influence de l’industrialisation, de l’urbanisation, ou encore de l’évolution des pratiques agricoles et forestières sur les milieux aquatiques.

Un autre exemple de défi technologique que nous avons récemment pris à bras-le-corps concerne l'exohydrologie (étude des processus hydrologiques sur d'autres planètes que la Terre, ndlr). Au cours des deux dernières années, nous avons ainsi entamé – avec le soutien de l’Agence spatiale du Luxembourg et du Fonds National de la Recherche – des collaborations avec les agences spatiales européenne et américaine, avec l’objectif commun de mieux comprendre le cycle de l’eau sur la lune. Un défi pour lequel notre expertise et nos plateformes en transformation et caractérisation avancée des matériaux du LIST, ainsi que nos connaissances en hydrologie, s’avèrent particulièrement complémentaires et utiles. Cela nous permettra dans un futur plus ou moins proche de comprendre comment se comportent les molécules d’eau dans un milieu très extrême et de poser ainsi les fondements pour une exploitation future de ces ressources, notamment dans le cadre de futures missions habitées vers la lune.

Corinne Briault

Le LIST et Kronospan : Un accord sur une stratégie de décarbonisation

Les principaux domaines d'intérêt de l'accord sont les suivants: évaluations de la durabilité à l'aide de l'Analyse du Cycle de Vie (ACV) environnementale et sociale, surveillance et contrôle des émissions atmosphériques, gestion de l'eau et des forêts, optimisation des flux de matériaux et réduction des déchets.

L'un des premiers projets porte sur le suivi et l'étude des moyens d'améliorer la stratégie de décarbonisation de Kronospan, avec une analyse de l'impact environnemental du site de Sanem. À cette fin, le LIST collaborera avec Kronospan pour travailler sur l'évaluation de la durabilité de ses produits, et dans une plus large mesure de sa chaîne de valeur industrielle dans son ensemble, afin de renforcer la stratégie de l'entreprise visant à contribuer de manière significative à la décarbonisation de ses activités au niveau local et européen.

www.list.lu, www.kronospan.lu

Améliorer le réemploi des matériaux grâce au digital

Le marché de la construction fait aujourd’hui face à de nombreux défis aussi bien liés à la pénurie de matériaux qu’à la limitation des quantités de déchets mis en décharge pour éviter la saturation de ces dernières. « Au Luxembourg, ce problème est particulièrement présent. S’interroger sur la réutilisation des matériaux comme solution pour y remédier est donc important », explique Guillaume Dubois, Ingénieur cadre dirigeant chez Schroeder & Associés.

La déconstruction, consistant à identifier les matériaux pouvant être réutilisés constitue dès lors une alternative à privilégier. Elle permet d’utiliser les bâtiments existants comme source de matière première pour la construction de nouveaux projets. Malgré certains freins comme le manque de place disponible pour stocker les matériaux ou les législations entourant le transport de déchets, les ambitions du pays sont élevées.

Privilégier les ressources existantes

Le bureau d’études Schroeder & Associés a quant à lui pour objectif de mettre en pratique l’économie circulaire dans le secteur de la construction en activant son réseau. « Lors du projet de déconstruction du Jean Monnet au Kirchberg nous avions identifié plusieurs sources de matériaux : le béton (recyclé/concassé), l’aluminium et le verre. Le tri sélectif et le recyclage de ces matériaux avaient pu être mis en pratique et nous savons maintenant ce qui fonctionne bien (le béton, l’aluminium, l’acier) et ce qui est plus compliqué (le verre) ». Pour la gare d’Ettelbrück nous retrouvons ces mêmes matériaux ainsi que d’autres : les pierres de taille. Ce sont des matériaux présentant un fort intérêt à être récupérés lors de démolitions pour rénover des maisons. « Il existe deux sortes de pierres que nous ne trouvons plus ici, le grès rouge et le schiste traditionnel, car les carrières se font plus rares. Or, pour restaurer des linteaux par exemple, nous avons besoin de matériaux semblables. Nous devons donc nous rendre en Allemagne », déclare Jo Goergen, Architecte urbaniste au sein de l’entreprise familiale Mola.

Créer des réseaux avec de bonnes habitudes

Pour encourager cette réutilisation, le projet de recherche Interreg « Digital DeConstruction » vise à développer un logiciel permettant de créer une base de données des matériaux potentiellement réutilisables. « Ce logiciel consiste à créer un scan 3D d’un bâtiment devant être démoli puis d’en créer un modèle BIM grâce en partie à l’IA. Le logiciel identifie alors les éléments démontables et stocke ces informations dans une base de données permettant ainsi aux intéressés d’acheter ou de vendre », commente Guillaume Dubois. C’est une application concrète du concept d’urban mining. Les objectifs que le consortium s’est fixé sont très ambitieux : atteindre un taux de 25% de réemploi sur les chantiers grâce à cette technologie est en effet espéré.

Contacté par le LIST qui faisait partie de l’équipe porteuse du projet, le bureau d’études a décidé de rejoindre ce consortium réunissant le Luxembourg, les Pays-Bas, la Belgique et la France pour créer le lien entre les développeurs informatiques et les acteurs de terrain. « Notre rôle a été de proposer un projet pilote au Grand-Duché pour tester ce logiciel en lien avec le terrain et de communiquer nos retours afin d’améliorer et calibrer les modèles de fonctionnement. Nous avons choisi la gare d’Ettelbruck et allons confronter la manière dont cet outil conçoit la déconstruction de la gare et la réalité. Nous devons comprendre comment le logiciel va estimer la réutilisabilité des pierres par exemple ».

Grâce à l’automatisation de la collecte des données, cet outil devrait permettre de gagner du temps et pourrait intéresser différentes entreprises comme Mola, partie prenante du projet de déconstruction de la gare. « Ce logiciel peut nous aider à concevoir une base de données et définir le nombre d’encadrements que nous pourrions restaurer. Il pourrait en outre constituer une plateforme de communication et d’échanges nous permettant d’être informés sur les matériaux à notre disposition. Il existe en effet d’anciennes pierres en très bon état qui risquent toutefois d’être concassées. Il est donc possible de valoriser ces éléments et de leur donner une nouvelle vie », conclut Jo Goergen.

https://paperjam.lu/article/ameliorer-reemploi-materiaux-g

A new metric for measuring soil health

“It’s very hard to unpollute soil,” says Dr Carlos Wetzel, researcher at the LIST.

For nonspecialists, it might be surprising to learn that the legal frameworks for protecting soil are not as mature as those for air and water. In fact, it was only last year that the European Commission announced the creation of the soil health law, slated to come into effect in 2023. This law will legally protect soil in Europe the way air and water already are.

Far less surprising, of course, is that we depend on soil for the health of our ecosystems, planet and lives. Nor that it has been suffering, with the European Commission reporting that between 60% and 70% of European soils are “unhealthy”. Besides longer-term existential implications, soil degradation has an immediate economic impact too: at a soil sustainability workshop hosted by the LIST in December, it was suggested that costs related to soil degradation might be as high as several millions of euros per year in the grand duchy.

In this context comes Dr Wetzel’s research, which is taken up wholly with something called a diatom. The big picture of his project is to map the current health of the soil in Luxembourg, so as to subsequently create a biological quality index against which future degradation and improvements can be measured, monitored and better understood.

“It takes around 1,000 years to form a centimetre of soil,” says Wetzel. “You shouldn’t just… throw it away.”

The community

When it comes to looking at the health of microscopic communities in water or soil environments, Wetzel comments: “It’s about who is there and how many of them. There will always be someone.”

By “who” he is referring to diatoms, single-celled organisms made of silica. They live everywhere in the world and in great abundance and diversity, with about 70,000 different species so far described. They are also photosynthetic, meaning that they capture carbon.

Diatoms are prevalent in water, where they have been studied extensively for decades. “You know the biofilm that covers the rocks when it’s slippery inside a river?” asks the researcher. “Well, you’re stepping on diatom communities.” Wetzel is actually not a soil specialist but rather a diatom expert whose studies focused on aquatic environments. A native of southern Brazil, he did his PhD on diatom communities in the Amazon basin.

Diatoms have long been an important bioindicator for monitoring aquatic environments, but it wasn’t until recently that their presence in soil became of interest. Wetzel was working on a project aimed at identifying the diatoms that were coming into streams from outside sources, i.e. from terrestrial environments. “And we realised that we didn’t know much about what was outside the stream,” he says. “We knew that diatoms could live in soil, but most of the research done on it was really in the past.”

“And so we realised that we must start sampling outside streams.”

Wetzel managed to get two PhD students to start these investigations, and then in 2017, hearing that the European Commission was beginning to discuss a framework for soil health, he proposed—in collaboration with the Administration of Technological Agriculture Services (ASTA)—his current project to the Luxembourg National Research Fund (FNR). The project is known as DISCO: Diatoms as Indicators of Soil Conditions.

Into the wild (briefly)

Funding secured, the biologist then began collecting samples from Luxembourg, which despite its size is (he reports) geologically diverse. He sampled 288 sites, careful to maintain a balance of terrain types (arable lands, grasslands, forests), and has been examining and classifying his discoveries ever since.

“We are basically taxonomists,” he says. The work involves looking at which diatoms are present where, which sounds easy enough but, by all means, is not. It requires blending two methods of observation, powerful microscopical techniques and large amounts of data gathered with high-throughput molecular sequencing, to be sure of what’s really in the sample. One of these methods consists of a visual analysis while the other involves gene sequencing. “This is the biggest challenge,” he says, “because what I see here [under the microscope] is not always the same information we get from the molecules. They’re two different worlds.”

“Sometimes even the species concept is difficult,” he continues. “For example, it’s a matter of thresholds.” Classifications are subjective but must also be reproducible, meaning that researchers anywhere in the world should be able to follow them.

He then makes ecological profiles of the region where the sample was taken, from which the quality index can eventually be created.

It sounds arduous and (as a pastime) a bit granular, but for Wetzel it is positively energising. “Each sample is a new world… this is what I want to do for the rest of my life. But it’s not possible.” He laughs. “Deadlines are coming, you know.”

Thanks to the work of Wetzel and his colleagues at the Observatory for Climate, Environment and Biodiversity (OCEB), and their frequent publication rate, the LIST has become the world’s foremost centre for research of this type. People from around Europe come to the institute to get help with their own samples.

Jeff Palms

https://delano.lu/article/a-new-metric-for-measuring-soi

Dr Alexandros Gerakis awarded FNR ATTRACT Fellowship

The project is known as FRAGOLA, an acronym of its full title “FRequency AGile Optical Lattices” and the funding was awarded to Dr Alexandros Gerakis as part of FNR’s ATTRACT programme designed for researchers not yet established in Luxembourg, able to demonstrate potential in becoming leaders in their field of research.

“It aims to deliver by the end of its duration, a complete laser diagnostic solution for neutral and plasma flows. This will not only be the first-of-its-kind demonstration of such capabilities, involving a deep understanding of light-matter interaction, but also develop state-of-the-art laser instrumentation to be able to tackle the task”. -Dr Gerakis, LIST’s Principal Investigator of FRAGOLA on the goal the project.

Laser based diagnostic techniques are promising replacements for mechanical probes offering numerous advantages such as non-intrusive, non-perturbative and non-destructive capabilities, fast acquisition times, and more precise measurements of quantities of interest such as temperature, density, flow velocity etc.

Dr Gerakis explained that this project will enable LIST to “jumpstart its activities into advanced laser-based diagnostics used for neutrals, plasmas and nanoparticles, and develop unique expertise, knowledge, tools and know-how, placing LIST and Luxembourg at the centre of relevant research activities on a world-wide scale”.

Dr Gerakis and the FRAGOLA project were awarded an FNR ATTRACT Consolidator Fellowship, funded with €2 million euros by FNR for a period of five years. Three PhD students and two PostDoc researchers will work on the project.

An important task to be achieved with FRAGOLA is, not only to establish a fruitful and sustainable research programme in laser diagnostic development and photonics applications within LIST, but also educate and train researchers in the field, and therefore create a highly skilled and diverse core of laser diagnostics researchers in Luxembourg.

“This ATTRACT funding really enables us to carry out an ambitious and exciting research plan,” said Dr Gerakis.

“I am very pleased that we are able to support Dr Gerakis launch his ambitious research project with an ATTRACT Fellowship from the FNR. The FRAGOLA project will enable advanced research on laser-based technology to be conducted in Luxembourg.” – Marc Schiltz, FNR Secretary General

About Dr Alexandros Gerakis
Alexandros Gerakis is currently a Senior Research & Technology Associate at LIST. He obtained his BSc from the School of Applied Mathematical and Physical Sciences, National Technical University of Athens, Greece and his Master’s degree from St Andrews and Herriot-Watt Universities, in “Photonic and Optoelectronic Devices”. He holds a PhD in Physics from University College London, UK. Prior to joining LIST, he had a PostDoc at Harvard University, was an Associate Research Physicist at the Princeton Plasma Physics Laboratory and an Assistant Professor (currently an Adjunct Professor) at the Department, Texas A&M University, leading the “Optical Probing & Manipulation” Group.

About the FNR ATTRACT Programme
The ATTRACT programme is designed for researchers not yet established in Luxembourg, who demonstrate the potential to become leaders in their field of research. The scheme offers promising junior researchers the opportunity to set up their own research team within one of the country’s research institutions. ATTRACT grants are between 1.5 MEUR and 2 MEUR over five years.

https://www.fnr.lu/dr-alexandros-gerakis-awarded-fnr-attract-fellowship/

Ils innovent au Luxembourg !

New Way Mobility repense la micro-mobilité

Depuis le 1er janvier 2021, la législation luxembourgeoise reconnaît et définit les « engins de déplacement personnel » (skateboards, trottinettes, patins à roulettes, hoverboards, voitures d’enfant) et les « micro-véhicules électriques (MVE) » (mono-roues, gyropodes, trottinettes électriques). Pour New Way Mobility, la trottinette électrique est appelée à occuper une place de plus en plus grande dans l’espace public. Et la start-up entend bien accompagner cette évolution. Son projet est de développer une solution sous forme de « boxes » permettant à la fois le stationnement et la recharge de ces trottinettes. L’idée est de pouvoir associer ces boxes à une app’ permettant de s’abonner, de réserver des emplacements, d’être informé du niveau de charge de l’engin, afin de faciliter la multimodalité.

L’innovation s’exprime aussi dans les pneus

Goodyear est à l’avant-garde de l’innovation en matière de pneumatiques depuis plus d’un siècle. Et c’est notamment au départ du Luxembourg que la société innove. La démarche se traduit dans une multitude de projets et notamment dans un partenariat d’envergure avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Ce dernier a pour objet de contribuer à relever les défis sociétaux actuels et de stimuler l’innovation dans le domaine de la mobilité future. Ensemble avec le LIST, les ingénieurs de Goodyear se concentrent sur le développement de pneus plus respectueux de l’environnement en termes de matériaux utilisés, de performance et de processus de fabrication. La digitalisation et une meilleure utilisation des données doivent permettre à Goodyear de livrer des pneus de la plus haute qualité avec des cycles de développement raccourcis et de satisfaire ainsi aux besoins évolutifs des partenaires et des consommateurs finaux. L’idée est aussi de mettre au point des matériaux innovants pour réduire la résistance au roulement et le poids des pneus. Ceci aura un impact positif sur l’environnement et sur la consommation en améliorant l’efficacité énergétique et en réduisant ainsi les émissions.

Vers la création d’un ingrédient cosmétique durable

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et la Société de Recherche Cosmétique (SRC), du Groupe NUXE, ont établi un partenariat visant la création d’un ingrédient cosmétique naturel innovant. Le projet BIOMICO a pour objectif de développer un nouveau vecteur de principes actifs biosourcés innovant, sûr et efficace pour des produits cosmétiques naturels, en alternative aux vectorisations classiques telles que les liposomes. Autour de l’approche « Sustainability by design », cette technologie biosourcée ne sera pas seulement vertueuse dans sa composition mais aussi dans son procédé de fabrication, en appliquant les principes de la chimie verte. Si le projet est un succès, cette collaboration permettra de délivrer un ingrédient cosmétique durable, d’origine naturelle et doté de propriétés exceptionnelles de protection et de régénération de la peau. Le LIST et SRC espèrent générer un nouveau portefeuille de brevets et contribuer à la prochaine génération d‘actifs d’origine naturelle du Groupe NUXE.

Le COVID, moteur d’innovation

Au printemps 2020, un appel à projet a été lancé par le ministère de l’Economie et a permis de sélectionner des solutions innovantes proposées par des start-up dans le cadre de la lutte contre les effets de la crise liée à la pandémie de Covid-19. Voici quelques-uns des projets retenus :

Coco World : Plateforme d’étude en ligne partagée pour les élèves de l’enseignement secondaire au Luxembourg (11-19 ans) qui permet d’organiser des sessions d’étude, en individuel ou en groupe, mais aussi de partager des connaissances et des ressources éducatives.

GlobeEye : Cartographie des niveaux des gaz polluants dans l’atmosphère, qui sont des facteurs d’aggravation de la mortalité pour les personnes touchées par le Covid-19, grâce à l’utilisation des données des satellites et d’autres moyens de télédétection.

Keymitt : Application mobile qui permet de vérifier à distance le respect des mesures de protection contre le Covid-19 dans un bâtiment, notamment concernant le nombre maximum de personnes autorisées, mais aussi de contrôler l’allumage et l’extinction des lumières ou des appareils électriques.

Mu Design : Intégration d’un système d’irradiation aux ultraviolets dans les poignées de portes pour permettre un assainissement automatique et germicide de ces objets qui sont un vecteur de contamination.

Softbrik : Assistant digital qui permet aux médecins d’avoir un contact fréquent avec leurs patients, notamment concernant les symptômes précoces du Covid-19, grâce à un système de messagerie vocal associé à de l’intelligence artificielle.

Sovi : Application pour améliorer la communication entre les malades du Covid-19 intubés en soins intensifs et le personnel soignant, grâce à une technologie mélangeant voix artificielle et système de pictogrammes.

Vagalum : Outil d’apprentissage en ligne personnalisé et adapté au programme scolaire pour soutenir les écoles dans le suivi de la scolarité à distance des élèves durant les périodes de confinement.

Virtual Rangers : Formation aux gestes de soin en réalité virtuelle destinée au personnel de santé qui traite les malades du Covid-19. Celle-ci combine théorie et pratique et se concentre sur les particularités que présente chaque patient.

Des poutres mêlant les vertus du bois et du béton

L’entreprise de construction générale Steffen Holzbau est spécialisée dans les matériaux de construction innovants et les bâtiments durables et éco-énergétiques. Dans le cadre d’un projet de R&D « Holz-Beton-Verbundträger », la société a développé des poutres composites combinant les vertus du bois et du béton. En combinant les avantages du bois et du béton, les poutres peuvent être plus longues et porter plus de poids que les structures en bois pur. Elles répondent également à tous les critères de protection contre le feu, d’isolation acoustique et de déflexion, sans rien perdre de leur flexibilité.

Un revêtement de sol connecté pour maisons de soins

Basé au Luxembourg, le centre de recherche et d’innovation de Tarkett, leader mondial des revêtements de sol innovants et durables, a créé un nouveau service dédié à la protection et à l’assistance des patients, des personnes âgées et de leurs accompagnateurs. Tarkett FloorInMotion est un concept innovant qui relie le sol à son environnement et crée un espace de vie intelligent. Les aidants reçoivent jour et nuit des informations en temps réel par rapport à ce qui se passe dans les chambres et peuvent intervenir rapidement et avec précision. Si un résident tombe dans sa chambre, les infirmiers sont immédiatement prévenus. Dès qu’un résident se lève, le système active l’éclairage des plinthes pour le guider à travers la pièce. Le personnel peut consulter les événements, comme le nombre de chutes, sur une période donnée.

https://www.itnation.lu/ils-innovent-au-luxembourg/

Launch of world’s first startup programme for space resources

The SSP will support the specific needs of early stage ventures/startups to prove their technological value proposals and enable the development of near-term sustainable business models targeting terrestrial/space applications and space resources utilisation. The programme will be run together with ESA and Technoport, the leading technology incubator in Luxembourg. Two application calls will be implemented on a yearly basis. ESRIC, powered by the LSA, LIST, and the ESA as a strategic partner, was established in Luxembourg in August 2020. Besides developing research activities along the value chain of space resources, the centre will support commercial initiatives from established players and startups, enable technology transfer between space and non-space industries, and encourage public-private partnerships and new initiatives in the field of space resources.

The ESRIC SSP is one of the four pillars of ESRIC and will support early-stage startups in the space resources sector to refine their business plan, attract their first customers and secure their first investments.

It will also pave the way to the consolidation of an ecosystem of technical and business players, and contribute to promoting effective collaboration models with early-stage ventures with the aim of investigating the new technology developments that are the most relevant for future space resources applications.

Neue Direktorin für Weltraumforschungszentrum

Die Chemikerin Kathryn Hadler übernimmt ab 1. April die Leitung des European Space Resources Innovation Centre (ESRIC). Das gaben die Luxembourg Space Agency (LSA) und der Fonds national de la recherche (FNR) gestern in einer Pressemitteilung bekannt. Bisher stand das ESRIC unter der Leitung des Interimsdirektors Mathias Link. Ziel der Einrichtung ist es, Forschungsaktivitäten rund um das Thema Weltraumressourcen durchzuführen und zu koordinieren. Angesiedelt ist das Forschungszentrum seit seiner Gründung 2020 am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Die Europäische Weltraumagentur ESA ist ein strategischer Partner, auch Industriepartner wie Airbus und Air Liquide sind an Bord. Inzwischen sind zwölf Personen am ESRIC beschäftigt. Im vergangenen Jahr wurde ein Programm ins Leben gerufen, das junge Start-ups im Bereich der Weltraumressourcen unterstützen soll.

ESRIC soll schnell wachsen

Kathryn Hadler, eine Spezialistin in der Aufbereitung von Mineralien, war bisher Dozentin am Imperial College London. Sie kommt jetzt im Rahmen des „PEARL Chair“-Programms des FNR nach Luxemburg. Der Forschungsfonds gewährt ihr 3,7 Millionen Euro über fünf Jahre zur Unterstützung ihrer Forschung, die neue Wege in der Nutzung von Weltraumressourcen aufzeigen soll. Mit den zusätzlichen Mitteln soll ESRIC innerhalb der nächsten beiden Jahre auf mehr als 30 Forscher anwachsen. „Eine neue Ära der menschlichen und robotischen Erforschung des Weltraums jenseits der erdnahen Umlaufbahn beginnt“, sagt Hadler. „Damit Menschen weiter reisen und länger im Weltraum bleiben können, müssen Methoden entwickelt werden, die vor Ort gefundenen Ressourcen nutzen, um Lebenserhaltungssysteme zu betreiben und Raumfahrzeuge zu betanken.“ Die Nominierung von Kathryn Hadler werde dazu beitragen, dass Luxemburg sich als Vorreiter auf diesem Gebiet etabliert, kommentierte Wirtschaftsminister Franz Fayot.

Une nouvelle directrice pour le Centre de recherche spatiale

La chimiste Kathryn Hadler prendra la direction de l'European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) à partir du 1er avril prochain. L'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA) et le Fonds national de la recherche (FNR) l'ont annoncé lundi dans un communiqué de presse. «Kathryn Hadler rejoindra l'ESRIC pour diriger le développement futur du Centre, faire progresser les découvertes scientifiques et le développement technologique dans le domaine de l'utilisation des ressources in situ (ISRU) et affirmer la position de l'ESRIC et du Luxembourg dans le domaine des ressources spatiales», a expliqué la Luxembourg Space Agency (LSA) ce lundi. Jusqu'à présent, l'ESRIC était placé sous la direction de Mathias Link, directeur par intérim.

Depuis sa création en 2020, le centre de recherche est situé au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). L'Agence spatiale européenne (ESA) est un partenaire stratégique et des partenaires industriels comme Airbus et Air Liquide font également partie de l'aventure. L'année dernière, un programme a été mis en place pour soutenir les jeunes start-up dans le domaine des ressources spatiales et les convaincre de s'installer au Luxembourg.

Bientôt 30 employés

L'ESRIC, qui emploie actuellement 12 personnes, devrait passer à 30 employés. Kathryn Hadler, une spécialiste du traitement des minéraux, était jusqu'à présent chargée de cours à l'Imperial College de Londres. Elle vient maintenant au Luxembourg dans le cadre du programme «PEARL Chair» du FNR. Le fonds de recherche a annoncé lui avoir accordé 3,7 millions d'euros sur cinq ans pour soutenir ses recherches. «Nous sommes à l’aube d’une nouvelle ère en ce qui concerne l’exploration spatiale humaine et robotique au-delà des orbites terrestres basses», explique Kathryn Hadler.

«Pour que les hommes puissent voyager plus loin et rester plus longtemps dans l'espace, il faut développer des systèmes permettant la vie humaine et le ravitaillement des engins spatiaux en utilisant des ressources trouvées localement. C’est pour ces raisons que l'ISRU est désormais un élément clé de la stratégie des agences spatiales dans le cadre de l'exploration spatiale. En tant que nouveau système d'utilisation des ressources, il est essentiel que l'ISRU soit exemplaire en termes de pratiques dans l'extraction des ressources, basée sur les concepts d'optimisation des processus de bout en bout, de circularité des matériaux, de zéro déchet et de restauration des environnements vierges.»

Simon Laurent MARTIN

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/une-nouvelle-directrice-pour-le-centre-de-recherche-spatiale-61f7e591de135b9236454d04

Dr Kathryn Hadler Appointed ESRIC Director

Backed by a PEARL Chair from FNR with an endowment of €3.7 million over five years, Dr Kathryn Hadler will join the Luxembourg-based ESRIC to lead its further development, advancing scientific discovery and technology development in in situ resources utilisation (ISRU) and asserting the position of ESRIC and the Grand Duchy in space resources. The PEARL programme, funded by FNR, provides competitive funding to attract top researchers in strategic research areas for Luxembourg.

Led by Dr Mathias Link as ad-interim Director since its creation, ESRIC's activities revolve around space resources research and development, support for economic activities, knowledge management and community management. Launched in 2020, ESRIC is powered by LSA, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) and the European Space Agency (ESA) as strategic partner.

The centre, which has grown to a core team of a dozen people, has made fast progress over the past fifteen months in cooperation with its partners. 2021 saw the launch of the world's first startup programme dedicated to space resources, the build-up of the first laboratories and the start of the centre's first research projects, as well as the organisation of the Space Resources Week 2021, a major international event in the field of space resources. ESRIC has also initiated partnerships with industrial partners such as Airbus and Air Liquide and launched a space resources prospecting challenge together with ESA.

Dr Kathryn Hadler's nomination is expected to build ESRIC's expertise in mineral processing and beneficiation and allow the creation of an internationally recognised research group that will advance scientific discovery and technology development in ISRU.

"A new era of human and robotic exploration of space beyond low Earth orbit is underway", explained Dr Hadler. "For humans to travel further and stay longer in space, the development of systems to support human life and refuel spacecraft using resources found locally is required. As a consequence, ISRU is now a key element in space agency strategy for space exploration. As a new resource use system, it is essential that ISRU is used as an exemplar of best practice in resource extraction, based on the concepts of end-to-end process optimisation, circularity of materials, zero-waste and restoration of pristine environments".

The €3.7 million FNR PEARL funding complements resources from ESRIC and will serve to build up a world-leading research team working on a programme dedicated to "Solutions for the Sustainable and Responsible use of Space Resources" (SolSR). The strategic objectives of the SolSR programme include developing technologies that provide solutions to the technical challenges presented by ISRU, producing technologies, tools and roadmaps that demonstrate sustainable and responsible approaches to resource use in space and creating tangible opportunities for collaboration with space and terrestrial industries, including mining and recycling. With these additional researchers, ESRIC is planned to grow to more than 30 researchers within the next two years.

While Dr Kathryn Hadler will be entrusted with the mission of further building up ESRIC, Dr Mathias Link will remain involved in the centre's activities as Chair of the ESRIC steering committee.

"After this first launch phase, LSA is looking forward to continuing powering ESRIC as one of its founding members", stated Dr Link. As part of his Director mandate at LSA, he will also continue coordinating the SpaceResources.lu initiative launched in 2016, of which ESRIC is a key element.

Luxembourg's Minister of the Economy, Franz Fayot, commented: "Luxembourg has been a frontrunner in launching the SpaceResources.lu initiative a few years ago. It is now acknowledged as a strategic topic for the future of space exploration by key partners such as ESA, with which we were able to create ESRIC. Luxembourg was again at the forefront, with the launch of the ESRIC Startup Support Programme (SSP), the first programme worldwide dedicated to commercial initiatives in the field of space resources utilization (SRU). The nomination of Dr Hadler will allow to further advance SRU research and continue positioning Luxembourg as a trailblazer in the field, while putting sustainability at its core".

https://chronicle.lu/category/research-r-d/39374-dr-kathryn-hadler-appointed-esric-director

Accord important pour une stratégie de décarbonisation

Le développement durable et l’environnement sont placés au premier plan de cet accord-cadre de partenariat dans les domaines de la recherche et du développement, ainsi que dans les activités de formation doctorale liées à la production de panneaux à base de bois.

Kronospan œuvre en faveur d’une industrie des panneaux à base de bois plus durable, a souligné Alex Gambroudes, Directeur commercial de Kronospan. Nous n’achetons que du bois provenant de l’exploitation légale de forêts gérées de manière durable, conformément à nos propres normes strictes de sylviculture et aux réglementations des systèmes de certification forestière. Je me réjouis du partenariat signé avec le LIST afin de contribuer à la poursuite du développement de notre stratégie de durabilité.

Les principaux domaines d’intérêt de l’accord sont les suivants : évaluations de la durabilité à l’aide de l’analyse du cycle de vie (ACV) environnementale et sociale, surveillance et contrôle des émissions atmosphériques, gestion de l’eau et des forêts, optimisation des flux de matériaux et réduction des déchets.

L’un des premiers projets porte sur le suivi et l’étude des moyens d’améliorer la stratégie de décarbonisation de Kronospan, avec une analyse de l’impact environnemental du site de Sanem. À cette fin, le LIST collaborera avec Kronospan pour travailler sur l’évaluation de la durabilité de ses produits, et dans une plus large mesure de sa chaîne de valeur industrielle dans son ensemble, afin de renforcer la stratégie de l’entreprise visant à contribuer de manière significative à la décarbonisation de ces activités au niveau local et européen.

Le LIST est un centre d’excellence en matière de durabilité environnementale, et nous sommes heureux de soutenir l’économie luxembourgeoise, a déclaré Thomas Kallstenius, CEO du LIST, après la signature de l’accord de partenariat. Et en particulier Kronospan, dans son ambition de réduire son empreinte environnementale tout en apportant des contributions positives à la société, en utilisant des analyses de cycle de vie basées sur la science.

Kronospan est l’un des principaux fabricants et distributeurs mondiaux de panneaux à base de bois, avec plus de 40 sites et une présence dans de nombreux autres pays du monde, tandis que le LIST est spécialisé dans la recherche scientifique appliquée, avec le concept de durabilité par la conception au premier plan de tous ses projets. Ensemble, les deux entreprises se complètent pour faire avancer la stratégie de décarbonisation de Kronospan.

https://www.infogreen.lu/accord-important-pour-une-strategie-de-decarbonisation.html

Kronospan et le LIST s'associent

Les intérêts des établissements publics et des entreprises privées peuvent parfois converger, surtout lorsqu'il s'agit d'œuvrer pour l'environnement. La preuve? Le partenariat qui vient d'être signé entre le LIST et Kronospan, un fabricant et distributeur de panneaux à base de bois. Ce dernier, depuis 2017, investit à coup de millions d'euros pour créer une ligne de production en accord avec les principes de l'économie circulaire.

Si le bois en tant que matériau l'emporte haut la main d'un point de vue environnemental sur le plastique, par exemple, sa transformation et son utilisation peuvent toujours être améliorées. D'ailleurs, l'un des premiers projets entre le LIST et Kronospan portera sur le suivi et l'étude des moyens pour améliorer la stratégie de décarbonisation de l'entreprise, avec une analyse de l'impact environnemental du site de Sanem. Il s'agira d'évaluer la durabilité de ses produits et, dans une plus large mesure, de sa chaîne de valeur industrielle dans son ensemble afin de renforcer la stratégie de l'entreprise visant à contribuer de manière significative à la décarbonisation de ces activités aux niveaux local et européen. Le développement durable et l'environnement sont placés au premier plan de cet accord-cadre de partenariat dans les domaines de la recherche et du développement, ainsi que dans les activités de formation doctorale liées à la production de panneaux à base de bois, explique le LIST. Les principaux domaines d'intérêt de l'accord portent sur les évaluations de la durabilité à l'aide de l'analyse du cycle de vie environnementale et sociale, la surveillance et le contrôle des émissions atmosphériques, la gestion de l'eau et des forêts, l'optimisation des flux de matériaux et la réduction des déchets.

Un accord qui a réjoui Thomas Kallstenius, le CEO du LIST, heureux «de soutenir l'économie luxembourgeoise, et en particulier Kronospan, dans son ambition de réduire son empreinte environnementale tout en apportant des contributions positives à la société, en utilisant des analyses de cycle de vie basées sur la science».

List signs sustainability partnership with wood panel manufacturer

One of the projects, to be initiated as part of the agreement, will have List monitor and study ways in which Kronospan’s decarbonisation strategy can be improved. This will include an environmental impact analysis of the manufacturer’s site in Sanem.

The framework agreement will also include work on the sustainability assessment of Kronospan’s products and their industrial value chain. This should lead to strengthening the company’s strategy, aiming at contributing to the decarbonisation of manufacturing activities at local and European level.

“Kronospan is working towards a more sustainable wood-based panel industry. We only purchase timber from the legal harvesting of sustainably managed forests in line with our own strict Kronospan Forestry Standards and the regulations of forest certification systems. I look forward to the partnership signed with LIST in order to assist with the further development of our sustainability strategy,” said Alex Gambroudes, Kronospan’s Commercial Director.

The science institute will monitor Kronospan’s air emissions, water and forestry management while looking to optimise material streams and the reduction of waste. In doing so List will carry out an environmental and social Life Cycle Assessment (LCA).

“List is a centre of excellence in environmental sustainability, and we are happy to support the Luxembourg economy and in particular Kronospan, in its ambition towards reducing its environmental footprint while providing positive contributions to society, using science-based life cycle assessments,” said Thomas Kallstenius, CEO of List.

https://delano.lu/article/list-signs-sustainability-part

Das Vertrauen in den Code

Am 22. Mai 2010 zahlte Laszlo Hanyecz für zwei Pizzen 10 000 Bitcoins. Dies gilt als erste offizielle Transaktion von Bitcoins an ein Unternehmen und war, mit Blick auf den aktuellen Kurs, eine teure Mahlzeit!

Der Grundstein für Kryptowährungen wurde bereits am 31. Oktober 2008, im Jahr der letzten großen Finanzkrise, gelegt. An dem Tag veröffentlichte Satoshi Nakamoto, ein Pseudonym, hinter dem sich eine oder mehrere heute noch unbekannte Personen verbergen, auf knapp neun Seiten die Grundlagen des Bitcoins. Dieses Papier begründete zugleich die Blockchain-Technologie, auf der alle Kryptowährungen basieren.

"So etwas wie ,die' Blockchain gibt es nicht", erklärt Francesco Ferrero, Direktor des "IT for Innovative Services Department" beim Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Vielmehr gebe es viele verschiedene Blockchain- Lösungen und jede von ihnen habe ganz bestimmte Eigenschaften. Einiges ist ihnen jedoch allen gemein: "Eine Blockchain ist im Grunde eine Art Datenbank, die von einer Gruppe Gleichberechtigter verwaltet wird; wobei jeder von ihnen ein Duplikat der gesamten Datenbank besitzt", sagt Uwe Roth, Senior Researcher beim LIST.

Dabei werden die Kopien immer wieder abgeglichen, also synchronisiert. "Dies geschieht durch einen sogenannten ,Konsensmechanismus', bei dem sich mindestens eine Mehrheit der Gruppe auf eine neue Version der Datenbank einigt", erläutert Ferrero. Dieser Mechanismus stelle sicher, dass niemand in der Lage ist, die Datenbank einseitig zu manipulieren, um etwa Werte aus der Vergangenheit zu ändern oder Datensätze zu löschen. Dies mache die Blockchain-basierte Datenbank zur "einzigen Quelle der Wahrheit."

Auf Kryptowährungen bezogen, bedeutet das, dass sowohl die Krypto-Coins als auch deren Besitzer in der Blockchain gespeichert werden. Alle Änderungen der Eigentumsverhältnisse werden von jeder Münze registriert. "Nur der Besitzer einer Krypta-Münze kann diese auch ausgeben, und zwar nur genau einmal. Der Konsensmechanismus stellt sicher, dass niemand betrügen kann", unterstreicht Roth.

Da sich die Datenbank eben nicht zentral auf einem Rechner, sondern auf vielen hunderttausenden befindet, ist der Verlust der Daten durch etwa einen großflächigen Stromausfall ausgeschlossen.

Zugleich entfernt die Blockchain alle Mittelsmänner wie etwa Banken. Somit sind Kryptowährungen ein radikaler Gegenentwurf zur Funktionsweise der bisherigen Geldwirtschaft, die zu einem Großteil auf Vertrauen in Finanzinstitute basiert und bei der die Staaten ein Machtmonopol haben, weil sie durch die Zentralbanken Geld drucken können.

Digitales Gold und Silber

Seit 2008 ist die Zahl an Kryptowährungen explodiert und beträgt mittlerweile mehr als 10 000. Sie heißen Ethereum, Solana, Cardano oder Ripple. Aber warum gibt es so viele und was ist ihr Nutzen? "Kryptowährungen sind an ihre jeweilige Blockchain-Plattform gebunden. Seit der Einführung des Bitcoins wurden mehrere Vorschläge zur Verbesserung der Funktionsweise von Blockchain-Plattformen sowie zur Hinzufügung neuer Funktionen gemacht. In den meisten Fällen können diese Vorschläge nicht in der bereits bestehenden Plattform umgesetzt werden, was die Schaffung einer neuen Plattform mit einer neuen Kryptowährung erfordert", begründet Ferrero die enorme Anzahl neuer Kryptowährungen.

Nasir Zubairi, CEO des Luxembourg House of Financial Technology (LHoFT), zieht bei den verschiedenen Kryptowährungen den Vergleich zu Rohstoffen. Demnach sei Bitcoin wie Gold und Ethereum wie Silber. Gold habe wenig praktischen Nutzen und seine Reserven seien - ähnlich wie bei Bitcoins, von denen es maximal 21 Millionen Münzen geben wird - begrenzt, was zu dessen Wertstabilität beiträgt. "Silber wird jedoch unter anderem in der Industrie verwendet, etwa so wie Ethereum, das eine Vielzahl von Blockchain-Anwendungen antreibt", erläutert er. Ethereum sowie einige andere Coins werden von Plattformen verwendet, um für die Ausführung sogenannter "intelligenter Verträge" zu bezahlen, bei denen es sich um kleine Programme handelt, die innerhalb des Blockchain-Ökosystems laufen. "So gibt es Blockchain-Plattformen, die beispielsweise Kryptowährung verwenden, um Mikrozahlungen zwischen Maschinen zu ermöglichen. Damit können diese automatisch Dienste anderer Maschinen in Anspruch nehmen und bezahlen. In solchen Fällen ist die Verwendung von Kryptowährungen nützlich und sinnvoll, und sollte auch in Zukunft legal bleiben", erklärt Uwe Roth vom LIST.

Allerdings werden Kryptowährungen zurzeit oft nicht für ihren eigentlichen Verwendungszweck genutzt, sondern als Anlage. Angesichts der hohen Spekulation, die den Wert der Kryptowährung beeinflusst, ist eine Nutzung wie das Kaufen oder Verkaufen von Dingen sehr schwierig und es ist fast unmöglich, einen Preis für ein Produkt in einer diese Währungen festzulegen.

Erhielt man im Oktober 2009 für einen Uß-Dollar 1309,03 Bitcoins, musste man am 9. November 2021, als die digitale Währung ihr bisheriges Allzeithoch erreichte, 68 530,43 US-Dollar für einen Bitcoin zahlen. Ein enormer Wertanstieg. "Was wir momentan sehen, ist, dass Kryptowährungen zum Mainstream werden. Immer mehr Verbraucher beziehen digitale Währungen in ihre langfristige Anlagestrategie ein, und immer mehr große Institutionen beginnen, Kryptowährungen in ihre Portfolios aufzunehmen", so lautet die Einschätzung von Barbara Daliri, Chief Growth Officer bei Bitstamp, eine Börse für Kryptowährungen mit Sitz in Luxemburg.

Mondpreise lassen träumen

Der Hype um die Kryptowährungen lässt jedoch auch Befürchtungen aufkommen, der Markt sei derart aufgebläht, dass er kollabieren könnte. Laut Daliri wird der Wert des Kryptomarktes unter anderem durch große Online-Akteure und Influencer beeinflusst, die "durch ihre Aktionen leicht eine große Anzahl von Verbrauchern dazu bewegen, in bestimmte Münzen zu investieren, ohne sich ausreichend über das Risikoniveau oder deren Konzept zu informieren."

Zu diesen Influencern zählt sicherlich auch Tesla- und SpaceX-Gründer Elon Musk, der mit seinen Twitter-Aktivitäten regelmäßig für größere Bewegungen an den Kryptobörsen sorgt. "Solche extremen Wertschwankungen der Kryptowährungen zeigen deutlich, dass das Vertrauen in das System auf dünnem Eis steht und sind ein Hinweis auf das hohe Potenzial einer Blase", unterstreicht Francesco Ferrerovorn LIST.

Entsprechend sollte man beim Investieren in Kryptowährungen versuchen, sich nicht von Emotionen leiten zu lassen und das Geschäftsmotto des US-amerikanischen Großinvestors Wanen Buffett beherzigen: "Investiere niemals in ein Geschäftsmodell, das du nicht verstehst". Sich gründlich mit der Materie befassen tun. Jedoch befassen sich nur die wenigsten gründlich mit der Materie, sie lassen sich von der Euphorie rund um die digitalen Währungen und dem Versprechen von großen Gewinnen mitreißen.

Risiko und Chance

Aber was bedeutet der Aufstieg der Kryptowährungen für den luxemburgischen Finanzmarkt? "Wir sind gerade dabei, das herauszufinden", erklärt Nasir Zubairi, CEO des LHoFT, das in Zusammenarbeit mit der Association of the Luxembourg Fundindustry (ALFI) und PricewaterhouseCoopers (PwC) eine Umfrage in der Fondsbranche durchgeführt hat, deren Ergebnisse Anfang 2022 veröffentlicht werden. "Die ersten Anzeichen deuten darauf hin, dass die Branche gemischte Ansichten vertritt: Mahnende Vorsicht bei gleichzeitigem Wunsch, eine möglicherweise taktische Chance zu ergreifen", so Zubairi.

"Digitale Münzen bieten auch für Luxemburg Potenzial. Darüber hinaus hat die Einbettung digitaler Vermögenswerte in den luxemburgischen Finanzmarkt bereits begonnen", erklärt Barbara Daliri. Die Haltung der Regierung sei gegenüber Kryptowährungen bislang im Allgemeinen progressiv, wobei der frühere Finanzminister Pierre Gramegna vorschlug, dass Kryptowährungen angesichts ihrer weit verbreiteten Nutzung als Zahlungsmittel für Waren und Dienstleistungen akzeptiert werden sollten.

Dennoch ist nicht ausgeschlossen , dass der gesamte Markt in der EU verboten wird. "Es könnte sein, dass Entscheidungsträger beschließen, die ganze Sache zu beenden, bevor Kryptowährungen zu einem systemisehen Risiko für die Finanzmärkte werden. Es wäre traurig, wenn die Politik bereit wäre, unser individuelles Vermögen zu beeinträchtigen, um die Makrofinanzmaschine am Laufen zu halten", stellt Nasir Zubairi fest. Finanzaufsichtsbehörden verschiedener Länder drängen darauf, den Kryptomarkt zum Teil recht stark zu beschränken oder gar zu unterbinden. "Solange es einen rechtlichen Rahmen gibt, der den einfachen Umtausch von Kryptowährungen in Papierwährungen wie Euro oder Dollar ermöglicht, werden sich Kryptowährungen halten. Sollten die Regulierungsbehörden diesen Umtausch nahezu unmöglich machen, könnte es schwierig werden", betont seinerseits Francesco Ferrero.

Ein Grund für die zum Teil massiven Bemühungen der Regulierung der Kryptowährungen ist deren Nutzung für kriminelle Aktivitäten. "Wenn beispielsweise Dateien auf Computern von Angreifern mit einem Ransomware-Programm verschlüsselt werden, wollen die Kriminellen mit Bitcoins bezahlt werden. Es ist jedoch unklar, wie viele der bestehenden Bitcoins tatsächlich zu kriminellen Zwecken genutzt werden. Einige Studien deuten darauf hin, dass die Zahl niedriger sein könnte, als wir denken", erläutert Uwe Roth vom LIST.

Dabei sind Kryptowährungen nicht anonym, sondern pseudonym, da alle Transaktionen von der Blockchain erfasst werden. "Ironischerweise ist die Rückverfolgbarkeit bei Kryptowährungen besser als bei allen anderen Vermögenswerten", betont Zubairi. Es ist daher möglich, eine Transaktionsspur bis zum Beginn des Blockchain-Netzwerks zurückzuverfolgen.

Um für eine bessere Nachverfolgbarkeit und somit Transparenz zu sorgen, müssen bei immer mehr Kryptobörsen Nutzer ihre Identität belegen. "Da immer mehr Menschen und Institutionen in Kryptowährungen investieren, müssen die Regierungen zusammenarbeiten, um eine bessere Regulierung zu schaffen, die die Verbraucher vor Akteuren mit schlechten Absichten schützt", meint Barbara Daliri von Bitstamp.

Verschwenderischer "Goldrush"

In der Kritik steht auch der hohe Energieverbrauch von Kryptowährungen. Schließlich basiert die Blockchain auf einem weltweiten Netzwerk von zahl-losen Rechnern, die alle Transaktionen aufzeichnen, verifizieren und verbuchen. Dies bedeutet eine hohe Rechenleistung. Diese Datenverarbeitung wird als Krypto-Mining bezeichnet, also das digitale Schürfen nach Kryptowährungen. Personen, die sich am Krypta-Mining und somit der Blockchain beteiligen, werden bei erfolgreicher Verarbeitung der Daten wiederum mit digitalem Geld vergütet. Entsprechend betreiben weltweit viele Menschen Krypto-Mining.

Dass das Schürfen nachhaltiger werden muss, meint auch Roth: "Laut dem Magazin ,The Economist' verbraucht Bitcoins in Zeiten hoher Aktivität, wie sie im Jahr 2021 zu beobachten war, mehr Energie als ganz Argentinien in einem Jahr." Doch Krypto-Mining sei nicht in jedem Land gleich, betont Daliri. "Paraguay zum Beispiel hat eine Energieversorgung, die fast zu 100 Prozent auf Wasserkraft basiert, was bedeutet, dass Bitcoins, die dort geschürft werden, einen geringeren COrFußabdruck haben als Bitcoins, die in Ländern geschürft werden, die von fossilen Brennstoffen abhängig sind."

Für Nasir Zubairi ist die Frage nach dem Energieverbrauch ein stumpfes Argument. Er stellt dem entgegen: "Wie viel Energie wird benötigt, um die Beleuchtung in den Bürogebäuden der Finanzinstitute, die Computer, Server und Datenzentren der Industrie zu betreiben?" Außerdem gebe es effiziente Möglichkeiten, die an der Kryptowirtschaft beteiligten Computer mit nachhaltigem Strom zu versorgen.

Andere Fachleute werfen den Gedanken auf, die genutzte Energie als eine Investition in ein dezentralisiertes System zu betrachten, in dem einem die eigenen Daten gehören und das jedem Nutzer Autonomie verleiht.

Jeff Karier

Mieux maîtriser les machines CNC

D’un côté, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). De l’autre, la société No-Nail Boxes (NNB), basée à Wiltz. Elle produit des boîtes pliantes en contreplaqué pour une grande variété d’industries.

Les deux parties viennent de signer un partenariat afin de lancer une solution de formation in-situ qui vise à soutenir et développer les compétences des utilisateurs de machines à commande numérique par ordinateur, aussi appelées machines CNC. Ce projet innovant donne une nouvelle dimension au concept d’Industrie 4.0 avec la mise sur pied d’un assistant d’apprentissage in-situ pour les machines CNC.

La collaboration entre le LIST et NNB a vu le jour en 2020 lors de la signature d’un accord expérimental. Avec ses fraiseuses à bois CNC, la société NNB s’est avérée être le candidat idéal pour le LIST, alors en quête de conditions réelles pour développer son démonstrateur.

« Nous voulions développer quelque chose pour l’industrie - un assistant - mais avions besoin d’accéder à une entreprise ayant de l’expérience dans ce domaine », explique Marie Gallais, cheffe de projet au LIST. « C’est pourquoi nous avons commencé à expérimenter avec NNB, qui nous a fourni une machine, une fraiseuse à bois de leur usine, pour créer un prototype. »

Mais qu’apporte un tel prototype à l’industrie ? « Imaginez que vous ayez une machine CNC, mais que vous ne sachiez pas l’utiliser. Nous développons un assistant dans un logiciel qui fournit des tâches que vous devez effectuer sur la machine CNC. Lorsque vous terminez ces tâches, le logiciel vous indique si elles ont été effectuées correctement ou non. Il vous guide vers une utilisation correcte des matériaux et des procédures afin que vous appreniez in-situ. »

L’augmentation de la production est un point majeur dans le monde de l’industrie. Lorsqu’elle est plus forte, il faut en effet plus de personnel, dont par exemple des employés externes qui ne connaissent pas nécessairement les machines sur lesquelles ils doivent travailler. Par conséquent, ils doivent être formés très rapidement. Cette problématique phare peut être résolue avec le prototype, et ce, sans perturber l’agenda de production.

Les principaux avantages sont que les utilisateurs gagnent en confiance directement sur leur poste de travail et que les erreurs comme les dangers peuvent être évités grâce au retour d’information du système.

L’assistant pourrait également s’avérer utile pour les petites machines CNC, telles que les machines d’impression 3D utilisées dans les écoles par exemple. « Ou, nous pourrions aussi développer cet assistant pour d’autres machines CNC utilisées dans les usines », ajoute Marie Gallais.

Le LIST a désormais la capacité de proposer un prototype à l’échelle TRL4 et 5 (de l’anglais : Technology Readiness Level - système de mesure employé pour évaluer le niveau de maturité d’une technologie). En d’autres termes, cela signifie que les fonctions clés sont validées en environnement laboratoire.

La fin des tests avec les utilisateurs de No-Nail Boxes est imminente et des résultats prometteurs ont été obtenus pour de futures adaptations dans d’autres contextes de production et d’autres industries.

https://www.infogreen.lu/mieux-maitriser-les-machines-cnc.html

"Unravelling SG technology for next-generation industry"

What added value does 5G offer compared to older technologies?

5G is a service-oriented architecture. [In comparison], three main targets--the improvement of the [connection] speed, lower latency, and the ability to connect more devices, beyond what was possible with 4G--[stand out]. Today most connected devices are smartphones, but this will increase with several use cases that will benefit from this technology.

While previous technologies had a uniform beam for all users within a given coverage, 5G adopts an active antenna system with multiple and very precise beams directly connected to 5G devices. Another technology behind 5G is network slicing. The objective here is to create--in addition to the physical network--a set of virtual networks [slices] for low latency, output or connectivity [to support specific business needs]. Of course, it depends on the operators' commercial offers, but technically speaking, it is possible [with 5G].

Could you briefly summarise some List 5G projects?

5G-Planet is an awareness-raising platform for 5G [using] a digital replica of the country--which the public can interact with in a simulation environment--to see the impact in several scenarios. Ensuring data is managed in a secure way is an area that the 5G-Insight project targets. The 5G-Emit project, which ends in 2023, assesses electromagnetic field (EMF) exposure. As a network operator, you cannot deploy an antenna anywhere as rules [including EMF exposure limits] apply. But the compliance assessment methods in place today are not necessarily compatible with 5G.

What 5G regulations do service providers comply with?

[Well], the 4G regulations are used for 5G. But just to be clear, it's very conservative and applies the precautionary principle. [Some may think that] because the regulations are not well adapted to 5G, then the validated deployments for 5G are more dangerous. This is not the case. It's just that if we apply this same methodology to 5G, then some antennas won't be able to transmit because they are not compatible, so it's going to slow down the deployment of this technology.

Is it too late to catch up with countries like China?

I wouldn't say so. It may have taken a bit longer than in Asia, or even in the US, but today, we have the 5G infrastructure (base stations, antennas, etc.) deployed in Luxembourg and in Europe, and several funded projects at national and EU level. I think the development of new services and applications that might benefit from this infrastructure is critical. There are tons of possible applications, but not all are developed yet.

Can we estimate a timeframe for full 5G deployment, considering ongoing 6G discussions?

Probably in the next few years, but the development of applications would be very progressive. With higher frequencies, new possibilities for developing applications will open. At EU [level], one goal is to cover major roads and highways by 2025. By 2030, it will be time for 6G. In terms of business applications, I think we'd already see a lot of interesting applications and services in about five years.

What's next for businesses?

Investing [in 5G] is key for companies. List supports companies through different projects and offers them a means to test, plan and design applications [while considering crossborder deployments]. Companies should think of ways to optimise their business. I think all sectors have a lot to gain from real-time data.

ABIGAIL OKORODUS

Cesar Pascual García, nouvel ambassadeur EIC !

L’EIC a été créé dans le cadre du programme européen Horizon Europe afin de soutenir « les innovations qui changent la donne tout au long de leur cycle de vie, de la recherche initiale à la validation du concept, au transfert de technologie, au financement et à la mise à l’échelle des start-ups et des PME », peut-on lire sur son site web.

Le projet que l’EIC a suivi sous la direction de Cesar est connu sous le nom d’ElectroMed (Electrochemically-enabled high-throughput peptidomics for next-generation precision medicine) et rassemble des scientifiques de toute l’Europe. Son objectif est de construire et de valider un prototype de preuve de concept d’une technologie programmable de microréseaux de peptides à haut débit. Ce projet financé par l’Europe vise à intégrer la synthèse électrochimique de biorécepteurs peptidiques avec des transistors à effet de champ (FET) sensibles afin de permettre une détection programmable in situ des protéines.

« Le fait d’avoir un excellent projet et d’être en contact avec la Commission européenne en ce qui concerne les questions relatives au Covid-19, et de leur fournir un retour d’information, nous a permis d’être considérés comme de bons représentants des chercheurs pour l’ambassadeur européen », explique César. « Pour l’instant, le projet est encore dans un processus où nous obtenons une très bonne preuve de concept. Il s’agit d’une technologie émergente, donc d’un projet à haut risque, mais qui offre de nombreuses possibilités ».

Cesar est évidemment fier de ce titre d’ambassadeur, mais il y voit aussi une victoire pour son équipe, le LIST et le Luxembourg. « Je n’ai pas l’impression que c’est quelque chose de personnel. Il n’y a pas exactement un représentant par pays, certains sont plus représentés, d’autres non, c’est plutôt une représentation de toutes les étapes de l’innovation dans la communauté EIC, les chercheurs, mais aussi les sociétés de financement et les acteurs qui promeuvent l’innovation », poursuit-il. « C’est très large, mais dans notre cas, nous représentons la recherche, et ce n’est pas seulement pour moi, mais pour notre équipe et notre projet. Dans ce sens, le Luxembourg est représenté parce que le pays a un écosystème unique, et je pense que nous représentons aussi cela, pas seulement en tant que pays, mais ce que le Luxembourg représente ».

Cesar rejoindra une foule d’autres ambassadeurs de toute l’Europe. L’EIC coordonne et assure la liaison avec tous les ambassadeurs. Le rôle est bidirectionnel, avec non seulement un flux d’informations de l’EIC vers l’extérieur, mais aussi un flux en sens inverse de la part des ambassadeurs qui envoient des informations sur l’innovation, qu’elles soient bonnes ou mauvaises, sur le type de limitations auxquelles ils sont confrontés et sur ce qu’ils recherchent actuellement. « En ce sens, je pense qu’il est utile d’avoir un projet luxembourgeois capable d’apporter notre expérience directement à l’EIC. C’est donc une bonne chose pour le Luxembourg. »

À la suite d’un récent appel téléphonique d’un représentant de l’EIC, Cesar a expliqué : « Mon profil a été recommandé par des personnes travaillant avec d’autres programmes comme un exemple de projet issu d’une idée qui a progressé et qui est financée. »

Mais le rôle d’ambassadeur ne s’arrête pas là et l’EIC cherchera également à connaître l’avis des personnes sur la manière dont le projet soutient la recherche. « Ils aiment aussi que notre profil comprenne le paysage de la recherche dans différentes localisations géographiques, donc dans mon cas, le Luxembourg. Le programme est en grande partie ad hoc. Comme il s’agit d’un poste entièrement bénévole, il n’y a pas de tâches spécifiques, si ce n’est plusieurs engagements pour faire connaître les possibilités du programme à partir de notre position et de notre perspective actuelles. C’est un bon exemple de l’influence luxembourgeoise qui se développe dans l’écosystème européen grâce à des projets innovants », a ponctué Cesar.

Plus d’informations :
ElectroMed site web : https://www.electromed.eu/
European Innovation Council site web : https://eic.ec.europa.eu

https://www.infogreen.lu/cesar-pascual-garcia-nouvel-ambassadeur-eic.html

LIST-Forscher wird Innovations-Botschafter

Césars Projekt trägt den Namen ElectoMed, was abgekürzt für „Electrochemically-enabled highthroughput peptidomics for next-generation precision medicine“ steht. Forscher aus ganz Europa seien an dem Projekt beteiligt. „Es handelt sich um eine Zukunftstechnologie, also ein Projekt mit hohem Risiko, das aber viele Möglichkeiten bietet“, sagt César laut der Mitteilung. „Ein ausgezeichnetes Projekt zu haben und mit der Europäischen Kommission in Bezug auf Covid-19-Angelegenheiten in Kontakt zu stehen und der Europäischen Kommission Feedback zu geben, bedeutet, dass sie uns als gute Vertreter der Forscher für den europäischen Botschafter angesehen hat“, sagt er.

Der Forscher sehe die Ernennung nicht nur als eine persönliche Errungenschaft, sondern als Gewinn für sein Team und für Luxemburg. Das sei „ein gutes Beispiel für den wachsenden luxemburgischen Einfluss im europäischen Ökosystem dank innovativer Projekte“.

(WiR)

Der „Digitale Zwilling“ der Erde

Die Überflutungen in Mitteleuropa im vergangenen Sommer kosteten über 200 Menschen das Leben. Die Schäden werden auf etwa 30 Milliarden Euro geschätzt. Etwa zur gleichen Zeit wüteten im Mittelmeerraum infolge von Dürren Waldbrände von gewaltigem Ausmaß. Ob jedes einzelne dieser Ereignisse in direktem Zusammenhang zum Klimawandel steht, kann niemand zweifelsfrei sagen. Was aber als sicher gilt, ist, dass die Gefahr solcher Extremwetterlagen mit jedem zehntel Grad zunehmen wird, um das der Planet wärmer wird. Umso wichtiger wird es zum einen werden, solche Katastrophen frühzeitig vorauszusagen, die betroffenen Menschen zu warnen und Gegenmaßnahmen einzuleiten. Um die richtigen politischen Rezepte im Kampf gegen die Erhitzung der Erde zu identifizieren, ist es zum anderen notwendig, das globale Klimasystem besser zu verstehen.

Digitale Entscheidungshilfe

Bei beidem kann die Weltraumtechnik helfen, sagte Joseph Aschbacher, Generaldirektor der Europäischen Weltraumagentur ESA, gestern auf der Konferenz „New Space Europe“ in Esch/Alzette. „Wir machen aktuell schon eine ganze Menge in diesem Bereich, zum Beispiel durch satellitengestützte Erdbeobachtung. Aber in Zukunft werden wir eine ganze Menge mehr machen“, sagt er. Eine Idee, an der die ESA arbeitet, ist das Konzept eines „digitalen Zwillings“ der Erde. Damit ist eine gewaltige Computersimulation des gesamten Ökosystems der Erde gemeint. Dieses Modell soll beständig gefüttert werden mit Daten aus verschiedenen Quellen wie Satelliten, Sensoren oder Drohnen.

Künstliche Intelligenz soll zum Beispiel helfen vorauszusagen, welche Folgen bestimmte Maßnahmen auf globaler und lokaler Ebene haben werden oder welche Regionen besonders durch Extremwetterlagen gefährdet sind. „Die Regierungen der Welt müssen in den nächsten Jahren zahlreiche wichtige Entscheidungen fällen. Viele Länder wollen bis 2050 kohlenstoffneutral sein. Dazu müssen sie ihre Energieversorgung umstellen, das Transportsystem, die Land- und die Forstwirtschaft“, sagt Aschbacher. „Darum müssen wir verstehen, was die intelligentesten Entscheidungen sind, um eine klimaneutrale Wirtschaft aufzubauen, aber auch was deren gesamtgesellschaftlichen Auswirkungen sind.“ Das alles soll mit dem Digitalen Zwilling simuliert werden können. Die Idee hat als „Destination Earth“ inzwischen auch Einzug in den Green Deal der Europäischen Kommission gehalten.

Mit diesem Herbst hat die ESA nun den Auftrag der Kommission erhalten, die Initiative zusammen mit Partnern in den nächsten sieben bis zehn Jahren umzusetzen. Die Wissenschaftler der ESA haben unter anderem bereits eine Simulation der Eisdecke in der Antarktis umgesetzt, die berechnet, wie sich verschiedene Erwärmungsszenarien auf den Anstieg des Meeresspiegels auswirken. Weitere Modelle existieren zu den Ozeanen, Wäldern, der Wasserwirtschaft oder der globalen Landwirtschaft. Sie sollen zum Beispiel Informationen dazu liefern, wie sich extreme Trockenheit oder Niederschläge auf die Ernten auswirken oder wo vermehrt Überschwemmungen und Erdrutsche drohen. Diese Digitalen Zwillinge werden ständig aktualisiert mit Daten aus der Erdbeobachtung. „Man kann daraus natürlich auch Schlüsse für einzelne Länder ziehen. Was bedeutet der Anstieg des Meeresspiegels für die Küsten Deutschlands oder Hollands? Welche Menschen und Regionen sind in Gefahr? Was bedeutet das für die Landwirtschaft? Kommen bestimmte Anbaukulturen besser mit den neuen Bedingungen zurecht?“, sagte Aschbacher dem „Luxemburger Wort.“

Chancen für Luxemburger Firmen

Zunächst stützt sich das Programm vor allem auf eigene Erdbeobachtungsdaten der ESA. „Wir werden aber sicher auch kommerzielle Daten von Diensten einzubeziehen“, so der ESA-Chef. Daher könnte auch die Luxemburger Weltraumindustrie einen wichtigen Beitrag zu diesem Projekt leisten, ist Thomas Kallstenius, der CEO des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), überzeugt. „In Luxemburg gibt es in diesem Bereich nicht nur SES als etabliertes Unternehmen, sondern auch eine ganze Menge Start-ups und Scale-Ups, die davon profitieren könnten“, sagt er. „Als datengetriebene Gesellschaft kann das Land in so einem Projekt seine Stärken ausspielen.“

So ging im Dezember 2020 das Start-up Wasdi aus einem Forschungsprojekt des LIST hervor. Die Technologie der Firma erlaubt es, aus Satellitendaten präzise Karten von Flutgebieten zu erstellen. Das junge Unternehmen arbeitet unter anderem mit dem Welternährungsprogramm der Vereinten Nationen und der Weltbank zusammen. Das Start-up Databourg aus Belval hat eine Technologie entwickelt, die anhand der Übertragungsqualität von Satellitenverbindungen Hochwasser vorhersehen kann.

THOMAS KLEIN

Stetig, aber nicht exponentiell

Nach einer ungewöhnlich langen Pause von rund zwei Wochen hat das LIST wieder einen Coronastep-Bericht vorgelegt, der darstellt, wie viele Spuren des Coronavirus sich in den Abwässern von (normalerweise) 13 Kläranlagen in Luxemburg finden lassen.

Während das vorige Mal ein kleiner, aber meist seit langer Zeit erstmaliger Rückgang der Werte festgestellt wurde, heißt es im Bericht, der auf den 12. November datiert (aber erst am 19. November veröffentlicht wurde):

„Der in dieser Woche in den Kläranlagen gemessene SARS-CoV-2-RNA-Fluss zeigt weiterhin eine hohe nationale Prävalenz des Virus.“ Die Konzentration beträgt zwischen 8 und 10x1011 RNA-Kopien pro Tag, gerechnet auf 100.000 Einwohner. Zum Vergleich: Im vorhergehenden Report wurden noch Werte zwischen 3 und 6x1011 festgestellt. Das heißt: Der vorherige landesweite Maximalwert wurde eine Woche später sogar an den Orten erreicht, die noch am geringsten betroffen sind. Das LIST ordnet das so ein: „Die Ergebnisse dieser Woche zeigen einen leichten Anstieg des SARS-CoV-2-Flusses und eine Rückkehr auf ein ähnliches Niveau wie vor zwei Wochen“. Der allgemeine Trend über mehrere Wochen oder sogar Monate hinweg sei „eindeutig steigend“ – allerdings sei dieser im Vergleich zu früheren Wellen eher langsam und allmählich.

Ein allgemeiner Aufwärtstrend sei jedenfalls „auf regionaler Ebene für die meisten der untersuchten Kläranlagen zu beobachten“.

Frank Goebel

Die Kühlgeräte der Zukunft

Emmanuel Defay, worum genau ging es in Ihrem Projekt?

Wir versuchen, die Kühlgeräte der Zukunft herzustellen. Dazu entwickeln wir neue Materialien und Technologien, die auf diesen Materialien basieren. In unseren Küchen nutzen wir normalerweise Kompressionskältemaschinen, die Flüssigkeiten beinhalten, die nicht unbedingt gut für die Umwelt sind. Unsere Idee ist es, feste Materialien zu benutzen, bei denen das Material eine Veränderung durchläuft, Phasenwechsel genannt, wenn eine Spannung angelegt wird. Mit den richtigen Materialien kann der Prozess sehr effizient sein. Man braucht dann wenig Energie, um die Kühlkraft in den Materialien zu aktivieren. So können wir effizientere Kühlschränke und Klimaanlagen herstellen, die weniger Energie brauchen.

Warum hat noch nie jemand mit dem von Ihnen genutzten Material gearbeitet?

Manchmal ist man an den Grenzen der Forschung. Es wurde ein Material entdeckt, das diese Temperaturveränderung mitmachen könnte. Unser Beitrag zur Wissenschaft ist nun, dass wir das Material in eine realistische Anwendung eingebracht haben. Jeder einzelne Schritt ist extrem schwierig. Bis man zu konkreten Anwendungen kommt, dauert es Jahre, manchmal Jahrzehnte. Wir haben ein bestimmtes keramisches Material genutzt und waren in der Lage, es mit einer Flüssigkeit zu verbinden und damit die Temperaturdifferenz, die wir herstellen können, zu vergrößern. Vorher war diese auf einige Grad begrenzt. Damit haben wir eine gewisse Hürde genommen, die bisher bei zehn Grad lag, denn wir konnten diese Zahl übersteigen. Es war das erste Mal, dass ein Team das geschafft hat. Wir sind zwar immer noch weit davon entfernt, alle Kühlschränke der Welt damit zu verbessern – aber das Material wird dadurch überzeugender.

Wann könnte es wirklich in die Massenproduktion gehen und was braucht man dazu?

Wir brauchen natürlich Geld und Kooperationspartner. Mit unserem Projekt haben wir auch das Interesse potenzieller Partner geweckt. Jetzt, wo wir unsere Forschung in der Zeitschrift „Science“ veröffentlicht haben, konnten wir bereits zwei neue Partner gewinnen. Mit ihnen versuchen wir die Qualität des Materials und des Wärmetauschers weiterzuentwickeln. Unsere Partner denken über die Industrialisierung nach. Also wie man das Material so günstig wie möglich produzieren kann. Und wir denken natürlich auch über das Recycling nach, darüber, was mit den Geräten passiert, wenn sie alt oder kaputt sind. Wenn alles gut läuft, könnte es die ersten realistischen Anwendungen in etwa fünf bis zehn Jahren geben.

Also forschen Sie auch zukünftig an der Thematik?

Ja, ich würde sogar sagen, dass das jetzt erst wirklich der Anfang ist. Wenn man in bestimmten Zeitschriften Studien veröffentlicht hat, wird man glaubwürdiger. Mit den neuen Partnern und den Geldern, die wir gewinnen konnten, können wir jetzt wirklich erstklassige Forschung auf Weltniveau betreiben.

In welchen Bereichen könnte man die Technik noch anwenden?

Wir haben ein keramisches Material oder ein Polymer, die beide den gleichen Effekt produzieren, den elektrokalorischen Effekt. Wir legen an das Material ein elektrisches Feld an und generieren Kälte. Wir müssen dann einen thermodynamischen Kreisprozess nutzen, um die Kälte zu sammeln und an einen bestimmten Ort zu leiten. So können wir einen Kühlschrank herstellen. Da das System thermodynamisch ist, kann man den Weg aber auch umgekehrt gehen. Anstatt Kälte zu produzieren, können wir die Materialtemperatur verändern und dadurch Elektrizität erzeugen. Das wollen wir auch erforschen. Man könnte Hitze sammeln, etwa solche, die in Abfallprodukten entsteht, beispielsweise in der Stahlproduktion. An Produktionsstellen, an denen der Stahl sehr heiß ist und man die Hitze loswerden will, könnte man sie mit dem Material sammeln und in Elektrizität umwandeln. Das Ganze wird pyroelektrischer Effekt genannt. Neu ist nicht der Effekt, aber der Umfang des Ergebnisses, wenn man unser Material nutzt.

Was bedeutet der Award für Sie?

Es ist eine großartige Anerkennung. Ich bin froh und stolz auf das Team, denn es war eine echte Teamarbeit. Ich bin Franzose, ich kam vor sieben Jahren nach Luxemburg. Auch in Frankreich habe ich geforscht. Aber seit ich hier bin, habe ich viel mehr Möglichkeiten. Ich kann meine Ideen wirklich voranbringen, so wie ich es möchte. Und ich bin stolz, dass ich das hier so machen kann. Ich habe den Preis auch wegen der Forschungsumgebung bekommen, dafür bin ich Luxemburg wirklich dankbar. Der Award bedeutet mir also sehr viel.

INTERVIEW: SARAH SCHÖTT

BIMLUX 2021 : on entre dans le concret !

L’intérêt pour le BIM grandit. La preuve par le nombre exponentiel de personnes formées : 640 au total depuis 2018, dont la moitié cette année.

Le CRTI-B, portail luxembourgeois de la construction qui pilote la stratégie nationale BIM, poursuit donc sa roadmap établie il y a 2 ans avec, au programme, de nouveaux modules de formation, la mise en ligne d’un portail dédié et l’implication de nouveaux acteurs : maîtres d’ouvrage, facility managers, bureaux de contrôle ou administrations publiques, l’idée étant de créer un écosystème national.

Cet engouement s’est ressenti également lors de la grand-messe du BIM, organisée chaque année par le CRTI-B, l’OAI, le LIST et Neobuild. Pour sa 5e édition, BIMLUX, a accueilli plus de 500 personnes sur 2 jours au Centre de congrès européen.

L’accent sur la pratique

Des conférences et workshops animés par des experts locaux et internationaux étaient organisés autour de thématiques comme le BIM en pratique, ses enjeux dans les années à venir, ses potentialités en termes d’innovation, de communication et de réduction des coûts ou encore ses avancées en matière de développement et d’applications (scan 3D, 4D, réalité augmentée…).

En complément, une zone dédiée à la démonstration des logiciels avait été aménagée et une quarantaine d’exposants étaient venus présenter leurs solutions.

Dans les stands, l’accent était porté sur la pratique, avec des écrans, des tablettes voire des tables tactiles, des casques de réalité virtuelle, des outils à manipuler et des solutions à tester… et une technologie phare : la réalité augmentée.

Moins de gaspillage

Utilisée dans des applications mobiles « embarquables » sur chantier, celle-ci permet de comparer ce qui a été planifié et ce qui a été réalisé, de « voir à travers les murs », et même de remonter dans le temps. À la clé, plus de transparence, donc plus de qualité dans l’exécution, mais aussi moins de gaspillage de matériaux, de temps et d’argent : en détectant très tôt dans le processus les clashes ou non-conformités, on peut y remédier sans avoir à déconstruire pour reconstruire.

Le gain est donc éminemment écologique aussi.

Pour les participants, BIMLUX était aussi et surtout l’occasion de mesurer la digitalisation du secteur et la maturité d’un marché qui entre désormais, malgré quelques freins et réticences qui subsistent, dans une phase plus concrète, pour pouvoir déployer les solutions adaptées.

L’édition BIMLUX 2021 en quelques chiffres :

17 conférences
36 intervenants
250 m2 d’exposition
31 exposants
17 démos logicielles

Mélanie Trélat

https://www.infogreen.lu/bimlux-2021-maturation-lente-et-interet-grandissant.html

A l'écoute de la signature audio du covid

«Quand l'épidémie covid a débuté, l'équipe s'est demandée ce qu'elle pouvait faire à son niveau.» Le Dr Muhannad Ismael et une partie du département IT for Innovative Services du LIST ont alors vite trouvé un moyen de se rendre utiles. «Ce n'était pas nous qui allions trouver le médicament, sourit le scientifique. Mais nous pouvions certainement aider en découvrant une façon de déterminer qui avait été infecté et qui ne l'était pas.» Et leur truc à eux a consisté à tenter de faire le lien entre l'infection et les sons sortant de la gorge de tout un chacun. Maintenant, l'heure du bilan a sonné.

Le virus se détecte par tests salivaires, par prise de sang. Comment vous est venue l'idée que la présence du covid pouvait aussi se révéler par la voix?

Dr Muhannad Ismael : «A dire vrai, étudier cette relation n'est pas une piste nouvelle. Elle l'était pour le SARS-Cov2 mais déjà des laboratoires avaient mené des recherches pour détecter par ce biais d'autres maladies respiratoires (comme l'asthme). Mais via l'intelligence artificielle, certains travaux portaient aussi sur le dépistage de troubles mentaux ou de cas Alzheimer, Parkinson et autres par l'analyse de la parole ou du souffle humain.

L'avantage avec la voix c'est qu'elle est unique à chacun. Comme une empreinte digitale. Dans le cas de l'infection qui nous préoccupait, il était clair qu'un des symptômes reconnus de la maladie était l'émission d'une toux particulièrement sèche. Peut-être quand écoutant et décryptant ce son il était possible de faciliter la détection des covid+.

Quelle ligne a suivie l'étude?

«Au départ, nous avons mis en ligne une plateforme. Un support en six langues permettant à des volontaires de s'enregistrer. Nous leur demandions quelques informations sur leur état physique, sur leur éventuelle contamination et de se prêter à cinq petits exercices : parler, tousser, compter, respirer et répéter la voyelle A. C'est ainsi que de novembre 2020 à mars 2021, nous avons pu rassembler des informations audio issues de 1.103 personnes au total. 42% de ces volontaires étaient Luxembourgeois, mais il y avait aussi des Serbes, des Français, des Allemands, etc.

Cela faisait donc des milliers de sons à analyser, ce qui dans le laps de temps qui était imparti à ce projet s'est révélé colossal. L'équipe s'est donc focalisée uniquement sur l’échantillonnage des toux.

Alors, votre mode d'analyse est-il pertinent?

«Il faut être modeste. Nous avons fait un premier pas, mais pas LA découverte ultime. Effectivement, il semble que les sons émis par les personnes covidées aient bien certaines spécificités. Là, on a déjà pu noter des différences avec les 84 patients positifs qui ont participé à nos tests.

Il y a des pistes qui se dégagent. Mais le LIST ou les autres laboratoires de recherches publiques ou privés qui travaillent dans ce domaine ont encore beaucoup de travail avant de finaliser un outil fiable. Pourtant, il est envisageable qu'un jour chacun pourra avoir avec lui (sous forme d'appli sur son téléphone par exemple), un moyen de s'auto-évaluer par rapport à une possible infection. Un auto-test ultra simple qui rendra bien des services pour voyager, se rendre auprès d'un parent vulnérable, entrer à l’hôpital sans risquer de contaminer les autres...

Mais votre voix semble trahir une hésitation...

"Oui car cet outil merveilleux, je vous l'ai dit, n'existe pas encore. Et nos recherches et l'ensemble des travaux (de l'Université de Cambridge, du MIT, etc) sur ce que la voix peut détenir comme informations de santé n'ont pas encore totalement abouti.

Rien qu'au cours de ce projet, au fil de l'évolution de l'épidémie, nous en sommes venus à nous interroger sur beaucoup de questions. Est-ce que tel ou tel variant pouvait faire changer la signature audio du covid-19? Est-ce que notre détection repérait précisément les cas atteints ou non par le coronavirus ou aussi de toute autre sorte d'infection respiratoire? Le son de la grippe est-il si différent de celui du covid ou d'une bronchiolite? Bref de quoi encore pousser plus loin des recherches.

Maintenant, le projet est arrivé à son terme. Tout cela est donc abandonné?

«Les premières conclusions des travaux de l'équipe du LIST ont été publiées. Cela veut dire qu'ils participent à leur échelle à une suite de la réflexion scientifique. Nous avions pu obtenir un financement pour six mois d'abord et nous avons obtenu une rallonge de quatre mois de plus. Avec l'équipe, nous allons donc voir comment relancer ces recherches passionnantes.

Il faut bien avoir en tête qu'avec certains des outils que nous avons employés pour déchiffrer les sons il était parfois possible de distinguer jusqu'à 6.700 critères distinctifs. Si cela se trouve, c'est le plus petit d'entre eux qui détient la vérité sur le meilleur moyen pour une oreille électronique de distinguer la présence de ce virus ou d'un autre micro-organisme. L'avenir le dira.»

Patrick Jacquemot

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/a-l-ecoute-de-la-signature-audio-du-covid-618553cede135b92368120cb

L’expertise du LIST au service de la politique climatique luxembourgeoise

Adopté à l’unanimité en 2015, l’accord de Paris a mis en lumière l’urgence climatique face à laquelle la société est désormais confrontée et a encouragé une mobilisation mondiale des acteurs scientifiques, politiques comme des citoyens. Son objectif : mitiger les effets du changement climatique et atteindre une neutralité carbone d’ici 2050.

Comment contribuer à de tels résultats avec des actions à l’échelle nationale ? C’est l’une des problématiques auxquelles Enrico Benetto, chercheur et chef d’unité au sein du LIST, souhaite apporter des éléments de réponse au sein de l’Observatoire de la politique climatique. Nommé par le Conseil du Gouvernement sur proposition du Ministère de l’Environnement, du Climat et du Développement durable (MECDD), il a rejoint en octobre 2021 cet organe tant consultatif qu’opérationnel aux côtés de 6 autres experts pour un mandat renouvelable de cinq ans.

Depuis décembre 2020, la loi climat offre un cadre légal qui soutient les efforts initiés par le gouvernement dans son Plan National Energie Climat pour une réduction des gaz à effet de serre au niveau national de 55 % d’ici à 2030 par rapport au niveau de 2005 et une neutralité climatique d’ici 2050 au plus tard. L’Observatoire de la politique climatique est une instance qui découle directement de cette loi et travaille aux côtés du Comité de coordination interministériel pour l’action climat ainsi que de la Plateforme action climat et transition énergétique.

L’observatoire de la politique climatique : du conseil à l’action

« Dans ce cadre, la mission principale de l’Observatoire est d’identifier quelles trajectoires suivre, et à l’aide de quelles actions, pour respecter les engagements climatiques du Luxembourg. Nous sommes en étroit lien avec les autres instances, pour qui nous faisons acte de conseils et dont nous obtenons des retours sur la réalité du terrain », explique Enrico Benetto. Tandis que le C
Comment contribuer à de tels résultats avec des actions à l’échelle nationale ? C’est l’une des problématiques auxquelles Enrico Benetto, chercheur et chef d’unité au sein du LIST, souhaite apporter des éléments de réponse au sein de l’Observatoire de la politique climatique. Nommé par le Conseil du Gouvernement sur proposition du Ministère de l’Environnement, du Climat et du Développement durable (MECDD), il a rejoint en octobre 2021 cet organe tant consultatif qu’opérationne fait le pont entre l’ensemble des ministères, la plateforme a pour vocation de rassembler l’ensemble des parties prenantes pour relever les défis et résistances auxquels elles sont confrontées, du monde de la finance à l’industrie en passant par les organisations associatives.

Au-delà d’une action de conseil en matière de projets à mettre en œuvre dans les prochaines années, l’Observatoire a également pour mission d’évaluer scientifiquement les mesures adoptées. Les membres de cet organe mettent à profit leur expertise complémentaire pour quantifier la réduction des émissions de gaz à effet de serre et s’assurer de l’absence d’effets collatéraux sur d’autres dimensions environnementales, sociales et économiques.

Aux côtés de climatologues et de chercheurs s’intéressant aux volets socio-économiques comme participatif de la thématique, Enrico Benetto et le LIST mettent à profit leur expertise pour relier l’évaluation environnementale aux différents secteurs économiques ainsi qu’aux technologies, et ce, dans des secteurs clefs tels que la mobilité et la construction durables ou encore la finance verte.

L’Observatoire est plus qu’un organe consultatif. « Face à une trajectoire de décarbonisation qui mérite d’être approfondie, ou encore l’identification de certains problèmes qui requièrent des connaissances scientifiques plus pointues, nous aurons la possibilité d’initier des recherches et études. Et, c’est par ce biais que nous pourrons identifier et promouvoir les changements prioritaires au niveau sociétal et économique qui seront nécessaires à l’échelle nationale pour atteindre les objectifs climatiques », détaille Enrico.

Comprendre les scénarios de transformation du pays à l’horizon 2050

Forts de son expertise en Analyse du Cycle de Vie (ACV) et éco-conception, le LIST travaille d’ores et déjà à des scénarios de décarbonisation dans le cadre de la consultation internationale « Luxembourg in Transition 2050 ». En collaboration avec l’Université du Luxembourg et le Centre for Ecological Learning Luxembourg, Enrico et son équipe mènent une étude pour comprendre comment le Luxembourg peut atteindre ses objectifs climatiques à l’horizon 2050 à travers plusieurs scénarios de transformation du pays.

« Cette étude s’intéresse aux actions et changements intégrés à opérer dans divers secteurs, tels que l’agriculture, la mobilité ou encore l’habitat, pour contribuer à atteindre la neutralité carbone. Nous avons pu en discuter lors de nos premiers échanges au salon KlimaExpo, et elle pourrait constituer une base importante pour les travaux de l’Observatoire », ajoute Enrico.

Des leviers d’actions technologiques et comportementaux

Afin de pouvoir agir et réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre du pays, deux aspects clefs sont à considérer : l’un technologique et l’autre comportemental. Il est possible et important d’adopter des technologies plus propres, et notamment moins émettrices de gaz à effet de serre, pour améliorer le bilan global. « Un exemple classique est de remplacer un véhicule thermique pour un véhicule électrique. En considérant l’ensemble du cycle de vie des véhicules, les émissions ne sont certes pas nulles mais diminuées d’environ 60% (70% d’ici 2030), en prenant en compte le mix énergétique moyen européen et la fin de vie des batteries », illustre Enrico, tout en soulignant que ce premier levier d’action n’est pas suffisant.

En vue d’atteindre les objectifs sur la durée, le volet comportemental est aussi à prendre en compte. « Une transition vers une certaine sobriété énergétique, et des habitudes de consommation en règle générale, est en effet requise. Pour parvenir à un changement pérenne - et les différents confinements pendant la pandémie l’ont bien montré - il semble important que cette transition puisse aller de pair avec le bien-être de chacun, qui ne doit pas pour autant être une entrave », précise Enrico.

Le lien entre bien-être et développement durable, encore très peu exploré du fait sa complexité en termes de quantification et d’évaluation, est une piste de recherche au LIST et pourrait également être intégrée dans les réflexions futures de l’Observatoire.

https://www.infogreen.lu/l-expertise-du-list-au-service-de-la-politique-climatique-luxembourgeoise.html

Un projet pédagogique de sensibilisation à la 5G initié par le LIST

C’est face à ce constat que le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), en collaboration avec le Service des médias et des communications (SMC) du Luxembourg, a décidé de mettre sur pieds une plateforme de sensibilisation unique pour à la fois présenter et expliquer les technologies qui se cachent derrière la 5G, mais aussi rendre le monde complexe des concepts liés à la mobilité 5G accessible au plus grand nombre.

Sous l’acronyme 5G-PLANET (de l’anglais : 5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg), le projet a pour but de créer une copie numérique de l'infrastructure 5G luxembourgeoise existante afin de démontrer son utilisation, ses capacités, ses limites, et bien d’autres aspects au grand public.

L’objectif principal de 5G-PLANET est de partager l'expérience du LIST en matière de planification et de conception de nouveaux réseaux 5G en prenant le Luxembourg comme exemple pratique. Les applications de mobilité connectée et les systèmes de transport intelligents - qui font partie des utilisations les plus prometteuses de la 5G d’un point de vue socio-économique mais qui nécessitent encore quelques années avant une mise en oeuvre avancée - seront plus particulièrement ciblés.

« La plupart des cas d'utilisation qui bénéficient de la 4G ont mis plusieurs années à être réellement mis en oeuvre. Il en sera de même pour la 5G, tout comme pour la 6G et au-delà dans plusieurs années. Le déploiement de nouvelles technologies réseau est immensément complexe. Exploiter pleinement leur potentiel est un défi de taille, mais qui peut, à terme, générer des avantages économiques conséquents. La mobilité est un excellent exemple pour illustrer ce point et expliquer au grand public l'intérêt d'utiliser de nouveaux moyens de communication à faible latence », a déclaré Sébastien Faye, du département IT for Information Services (ITIS) du LIST et chef de projet.

De multiples applications peuvent bénéficier de la 5G, telles que la gestion des feux de circulation, la prévention des incidents routiers, la coopération entre véhicules ou le développement de fonctions autonomes, ce qui est d’un grand intérêt pour les écosystèmes luxembourgeois et européen.

5G-PLANET prévoit de s’appuyer sur l'expertise du LIST pour proposer un système d'aide à la décision permettant la planification et conception de réseaux 5G pour des applications de mobilité coopérative, connectée et automatisée (CCAM). Ce système fera également l'objet de démonstrations visant la sensibilisation du public à l'intérêt de ces technologies. Pour ce faire, le LIST s'appuiera sur une approche de « Digital Twin » et créera ainsi une copie numérique de l'infrastructure 5G du Luxembourg. L'un des objectifs est d'offrir une vitrine visuelle et attractive pour sensibiliser le public à ces technologies.

Comment les réseaux 5G peuvent-ils être utilisés et déployés pour des applications de mobilité, et plus particulièrement pour les communications véhiculaires ? Par rapport aux autres technologies de communication, quel est l'impact de la 5G sur les performances de mobilité : est-elle meilleure que les autres technologies ? Quel est son coût ? Quel serait l'intérêt de développer un jumeau numérique du réseau 5G pour le Luxembourg ? Ce ne sont ici que quelques-unes des questions importantes auxquelles le projet 5G-PLANET souhaite répondre en s’appuyant sur le plus grand nombre possible de cas d'utilisation et en informant le public de ses conclusions.

Le développement d’une copie comprend également la construction d'une antenne 5G ouverte développée en laboratoire au LIST et permettant à toute personne équipée d'un téléphone 5G d'expérimenter les capacités réelles d'un réseau 5G ainsi que d'interagir avec les solutions logicielles du LIST.

LIST Tech Day : Une troisième édition réussie

Avant de dévoiler et présenter pas moins de 8 innovations technologiques phares, plusieurs orateurs nationaux et internationaux sont montés sur scène.

Claude Meisch, Ministre de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche, a inauguré l’évènement : « Je suis particulièrement heureux d'ouvrir le Tech Day 2021 ici à Belval après près de 18 mois d'immersion dans un monde virtuel avec Zoom, Webex, Teams ou autres applications pour la tenue de réunions et de conférences ». Il s'est réjoui que le LIST Tech Day mette en avant cette passion pour l'impact, « car cela rejoint la stratégie nationale de recherche et d'innovation ».

Claude Meisch a poursuivi en déclarant que le Tech Day, qui réunit des chercheurs, des entreprises et la société, « offre une occasion idéale pour relever les nombreux défis de l'environnement et de l'économie, notamment dans les domaines d'expertise du LIST que sont la digitalisation et la durabilité ».

Dans son discours de bienvenue, Thomas Kallstenius, Directeur général du LIST, a souligné que les programmes et les perspectives ont beaucoup changé depuis la précédente édition du Tech Day, qui a eu lieu deux ans auparavant. « Le LIST compte aujourd'hui près de 650 employés et une communauté dynamique d'étudiants. Nous menons des centaines de projets, dont 110 projets nationaux, avons déposé de nombreux brevets, écrit beaucoup d'articles mais nous n'aurions pas pu le faire sans nos partenaires », a-t-il déclaré. Il a ensuite pris le temps d'aborder le sujet de la biodiversité avant d'analyser le statut du Luxembourg. « Dans le monde qui nous entoure, 25% des espèces animales et végétales sont aujourd'hui en voie d'extinction. La question que nous nous posons est donc de savoir comment continuer à stimuler la croissance économique tout en ne violant pas la durabilité de l'environnement. » L'approche du LIST consiste en « la résolution de problèmes à travers la technologie et en adoptant le concept de Sustainability by design ».

Dans son discours, Marcus Weldon, ancien président de Bell Labs et Corporate Technology Officer chez Nokia, a commencé par dire : « En reliant les commentaires du Ministre Meisch et ceux de Thomas, nous obtenons une vue d'ensemble de la manière dont nous envisageons l'avenir et dont la technologie va contribuer à faire de la durabilité un critère essentiel. Ce que le LIST est censé faire, c'est de poursuivre la prochaine phase de l'évolution humaine. Et, le Luxembourg - en tant que pays - se trouve dans une position privilégiée pour le faire ».

Se projetant dans l'avenir, Marcus Weldon a conclu que « les humains et les machines coexisteront et effectueront les tâches pour lesquelles ils sont bons, ce qui a toujours été le cas. Ne pensez pas que les machines vont nous rattraper de sitôt, il est trop difficile d'apprendre les règles du monde physique sans assistance humaine. »

Lors de son intervention, Marc Serres, Directeur général de l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), a montré ce que son agence a réalisé au cours des dernières années en collaboration avec le LIST et comment cela s'inscrit dans des objectifs globaux : « Le Luxembourg a été actif dans le domaine de l'espace avant même que nous ayons pensé à créer une agence, dès les années 80, pour fournir la télévision aux consommateurs européens. » En ce qui concerne le présent, Marc Serres a expliqué comment la LSA, lors de sa création, « ne voulait pas partir de zéro et tout faire par elle-même. Elle s'est associée à des acteurs établis au Luxembourg, et le LIST est bien sûr l'un de nos partenaires pour l'éducation et le développement économique ». Il a ensuite présenté le European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), un département du LIST, « mais nous lui avons immédiatement donné une dimension internationale, avec un objectif assez ambitieux. Nous voulons faire d’ESRIC un centre d'expertise internationalement reconnu dans le domaine des ressources spatiales ».

La journée s'est ensuite poursuivie par des démonstrations des technologies du LIST et par de nombreux autres discours d'experts dans leurs domaines.

La coopération autour de l'espace renforcée

Fin de la mission économique axée sur le secteur spatial à Dubai hier. Cette mission, dirigée par le ministre Franz Fayot, s'est conclue par la signature de deux protocoles d'accord (memorandums of understanding, MoU), l'un avec l'Agence spatiale italienne (ASI), l'autre avec Airbus, ainsi que par la signature d'un accord-cadre avec le Centre national d'études spatiales (CNES) français, renforçant davantage la coopération du Luxembourg avec ses voisins dans le domaine du spatial.

MoU avec l'ASI

Signé par le directeur général de l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), Marc Serres, et le président de l'ASI, Giorgio Sacoccia, ce MoU permet l'établissement d'un cadre pour la coopération dans le domaine de l'exploration et l'utilisation des ressources spatiales à des fins pacifiques. Le MoU servira de véhicule pour établir un cadre de partage d'expertise et d'échange d'informations entre les deux agences et facilitera davantage la recherche, l'exploration, le développement et l'utilisation de l'espace, non seulement par les deux pays, mais également par les instituts universitaires et de recherche ainsi que par les entreprises spatiales du secteur privé.

«L'Italie et le Luxembourg ont déjà collaboré avec succès sur un certain nombre de projets spatiaux. L'accord entre nos deux agences spatiales est une nouvelle étape importante dans le renforcement de la coopération internationale », a commenté le ministre Franz Fayot.

MoU avec Airbus

Signé entre le Centre européen d'innovation pour les ressources spatiales (ESRIC) et le constructeur aéronautique européen Airbus, ce MoU est destiné à renforcer la collaboration au niveau des technologies d'extraction des ressources lunaires. Cela conduira au développement de technologies clés d'utilisation des ressources in situ (ISRU), dans les domaines du traitement des ressources et du recyclage des matériaux.

Accord-cadre avec le CNES

Signé par le directeur général du LSA, Marc Serres, et le président-directeur général du CNES, Philippe Baptiste, ce nouvel accord-cadre permet de mettre à jour des termes de l'accord en vigueur depuis 2009 et de renforcer encore la coopération entre les agences spatiales française et luxembourgeoise en favorisant davantage le partage d'expérience et l'échange d'informations. Il vise également à développer des actions concrètes de coopération liées à la formation des étudiants et des chercheurs par exemple, à la communication auprès de publics non professionnels, ou encore à l'organisation conjointe de séminaires, d'ateliers et de colloques. Cet accord va accroître la collaboration dans les domaines de l'exploration spatiale et de l'utilisation durable des ressources spatiales.

Soutien aux start-up

Le Centre européen d'innovation pour les ressources spatiales (ESRIC), basé à Luxembourg, a présenté hier au Dubai World Trade Center le premier programme mondial de soutien aux startup dédié aux ressources spatiales : le Startup Support Program (SSP). Situé également au Luxembourg, le SSP est le premier programme au monde à être dédié aux initiatives commerciales dans le domaine de l'utilisation des ressources spatiales.

Ce programme sera mené conjointement avec l'Agence spatiale européenne et le Technoport, premier incubateur technologique au Luxembourg. Deux appels à candidatures seront mis en oeuvre chaque année. Le premier appel est attendu en novembre 2021. Grâce à ce programme, organisé en trois phases, les start-up pourront bénéficier d'un «accompagnement sur-mesure jusqu'à 5 ans», fait savoir l'ESRIC. La phase de préincubation, d'une durée de trois mois, permettra à cinq entreprises sélectionnées de valider des concepts techniques et de les aligner sur les opportunités du marché. Elles bénéficieront d'un soutien en nature, pour les aspects tant techniques que commerciaux de leur projet, qui sera fourni par l'ESRIC et ses partenaires.

Le meilleur projet sera ensuite sélectionné pour une phase d'incubation de deux ans, durant laquelle une présence géographique au Luxembourg sera obligatoire. Au cours de cette phase, l'entreprise développera davantage son modèle commercial. Un soutien technique et commercial supplémentaire sera fourni et un financement de 200 000 euros sans prise de participation et non remboursable sera alloué à la start-up.

Enfin, une troisième phase de résidence de 36 mois maximum sera possible, afin d'assurer le suivi des évolutions techniques et la poursuite de la croissance du vivier commercial/client. «Le Luxembourg se positionne une nouvelle fois en précurseur [avec le SSP]. Cette initiative était, après la création de l'ESRIC en 2020, la prochaine étape logique pour le développement des ressources spatiales au Luxembourg, en Europe et au-delà», a commenté le ministre de l'Économie, Franz Fayot, au cours de la présentation du programme.

Tatiana Salvan

Du «made in Luxembourg» dans les cosmétiques Nuxe

Et si l’on mettait une touche de Luxembourg dans les produits Nuxe? C’est en tout cas le pari du List (Luxembourg Institute of Science and Technology) et du géant français des cosmétiques d’origines naturelles Nuxe qui ont signé ce jeudi un partenariat inédit à bien des niveaux.

«C’est la première collaboration dans le domaine des cosmétiques pour le List», a expliqué le directeur du département Materials Research & Technology (MRT), Damien Lenoble. Pour la marque, cette alliance avec un laboratoire étranger est également une première puisque jusqu’à présent, ses 40 brevets ont été développés en interne, au sein de son laboratoire situé en région parisienne.

«Il y a une expertise complémentaire entre la science des matériaux du List et la connaissance de Nuxe dans les produits naturels et leurs applications cutanées», a résumé Eve Merinville, directrice Recherche et Prospective au sein de la Société de Recherche Cosmétique, une filiale du Groupe Nuxe établie depuis 2012 au Luxembourg.

Celle-ci emploie actuellement quatre salariés et est en charge de la propriété intellectuelle du fabricant de la célèbre huile prodigieuse. Son dernier exercice fait état, pour 2019, d’un bénéfice de 4,47 millions d’euros, après une perte de 775.860 euros publiée un an plus tôt.

La chimie verte en avant

Le projet de collaboration baptisé Biomico représente un investissement total de 834.000 euros, selon le CEO du List Thomas Kallstenius. «Ce projet témoigne de l’attractivité du Luxembourg comme hub de recherche et innovation», a-t-il surenchéri.

Les deux partenaires ambitionnent de développer un nouveau vecteur de principes d’actifs biosourcé innovant, sûr et efficace pour des produits cosmétiques naturels et comme alternative aux vectorisations classiques et existantes comme les liposomes. En laboratoire, cela se traduit par l’absence de solvants et de nanoparticules, a démontré Jean-Sébastien Thomann, Senior Researcher & Technology Associate. Le scientifique se prépare, avec son équipe, à développer des solutions qui pourront, d’ici quatre à six ans, mener à un ingrédient cosmétique durable qui figurera dans la gamme du groupe français.

«Ce type d’innovation peut amener de nouveaux produits», selon Muriel Koch, directrice générale du Groupe Nuxe. Si elle a reconnu que son entreprise avait jusqu’à présent été attachée à sa propre infrastructure de recherche, elle a salué l’expertise du List dont «les chercheurs peuvent aider notre équipe parisienne face aux aspects délicats du développement de produit, cela est très stimulant pour elle».

Le département Materials Research and Technology (MRT) du List centralise 125 projets de recherche et innovation avec plus de 200 collaborateurs. De son côté, Nuxe officie depuis plus de 30 ans dans la cosmétologie d’origine naturelle. Son produit le plus connu est l’Huile Prodigieuse, leader des huiles vendues en pharmacies. La marque affirme qu’un flacon de ce produit se vend toutes les 11 secondes dans le monde.

Catherine Kurzawa

paperjam.lu/article/made-in-luxembourg-dans-cosmet

Behind The Scenes Of The Luxembourg Institute Of Science And Technology’s 5G Research Projects

When Dr Djamel Khadraoui was a child, he remembers feeling a rush of excitement after he first saw an airplane fly across the sky. It was a pivotal moment as he began to understand the power of technology. For Dr Sébastien Faye, he vividly remembers technology playing a key part of his childhood, from playing the original Nintendo NES to opening up Windows 95 for the first time.

With both having a lifelong fascination and passion for technology, it’s no surprise that these two are now experts in their field, and are working in some of the country’s most innovative roles in the tech industry today. We’re going behind the scenes with LIST’s Dr Djamel Khadraoui, Head of Research Unit, and Dr Sébastien Faye, Senior Research & Technology Associate, to uncover what it’s like working in such a complex industry as they explore new frontiers relating to 5G.

Current initiatives

From the deployment of 5G, to already looking into 6G, the IT for Innovative Services (ITIS) department at LIST is never short of work. Whether it’s planning, designing, or optimizing the technology, or working with various tech operators, service and application providers, regulators and ensuring its security.

One project they’re working on is called ‘5G-INSIGHT’, an initiative that focuses on securing 5G communications and networks used by vehicles. Dr Faye says, “What makes this of specific interest for Luxembourg is that we focus on cross-border areas, where a significant number of issues can arise”. The project looks at specific characteristics of 5G vehicle communications in the France-Luxembourg cross-border area but will also develop synergies with other 5G cross-border projects across Europe, when possible. This long-term project involves five different partners; three universities in France, and two entities in Luxembourg; the University of Luxembourg and LIST, and is funded by the FNR and the ANR.

When it comes to resources and timelines, the team is comprised of more than 15 other specialists who support the various 5G research projects. “Each team member brings a unique set of skills, whether it be telecommunications or optimization, that helps bring solutions to market” says Dr Khadraoui. “Our first project which investigated an advanced and concrete use of 5G started three years ago, and most projects last between two to three years, depending on the topic and its maturity.”

“Thanks to 5G, we will be able to manage the exchange of not only information but plenty of data that will allow us to make decisions in real time” says Dr Khadraoui. He believes this technology will bring new products and services into the hands of consumers, along with a new paradigm to the way we think.

When asked about the potential impact of 5G on our health, Dr Faye says “we always ensure we are compliant with the regulations that are implemented”. Two projects in particular are under development and can help facilitate the deployment of 5G and future communication technologies. ‘5G-EMIT’ aims to optimise the deployment of 5G infrastructure while considering the applicable limits for exposure to electromagnetic waves. To help build awareness of 5G for the general public, LIST has launched ‘5G-PLANET’ in collaboration with the Department of Media, Telecommunications and Digital Policy of the Luxembourg Government. This awareness-raising initiative makes complex 5G-mobility concepts accessible to all, and is set to be developed by February 2022. “The new wireless communication technologies are increasingly complex to understand for the general public and explaining the ins and outs is of paramount importance”, says Faye. 5G-PLANET will propose a pedagogical platform based on a promising application for Luxembourg: connected mobility.

‘Connecting Tomorrow’: a spotlight for Luxembourg tech

Connecting Tomorrow, an upcoming 3-day conference is an exciting and unique forum as it “brings researchers, service providers, adopters, and the general public – all together in one place” says Faye. This event gives an opportunity for different sectors to learn about 5G and discuss the future of this technology.

To learn more about the various research projects at LIST, click here.

Jaclyn Majarich

https://www.siliconluxembourg.lu/behind-the-scenes-of-the-luxembourg-institute-of-science-and-technology-5g-research-projects/

Innovation with impact: the human key to success

Over 400 participants attended the hybrid Tech Day that showcased flagship LIST technologies and featured national and international speakers including Minister of Higher Education and Research Claude Meisch, LIST CEO Thomas Kallstenius and Luxembourg Space Agency CEO Marc Serres. Sasha Baillie, CEO of Luxinnovation, was also among the keynote speakers and reflected on the evolution of the Luxembourg research and innovation landscape and its achievements.

Cooperation and agility

Luxinnovation CEO Sasha Baillie speaks at LIST Tech Day“Thirty years ago, it was difficult to imagine that we would succeed in building a research ecosystem with scientific institutions addressing the societal, economic and environmental challenges we are facing, the work of which would be recognised worldwide,” Ms Baillie said. “It is quite remarkable how this was achieved within such a short time span.”

While this would not have been possible without a political vision and tremendous investments in research infrastructure and programmes, she highlighted the proximity and simplicity of interaction between people and organisations from different fields as an important success factor. “This is a key enabler to identify opportunities, exchange ideas, come up with solutions and turn them into reality, in a time span quite unimaginable elsewhere in the world,” she said, using as an example the design and implementation of the large-scale COVID-19 testing that was put in place at record speed by the Research Luxembourg COVID-19 task force.

“This capacity to connect, combine different factors and dimensions and move beyond one’s comfort zone is a key enabler of innovation,” the CEO of the national innovation agency pointed out.

Connecting the dots

Although technology has an incredible capacity to make complex connections between vast amounts of information and develop astounding solutions, it lacks something that only human beings have: instinct, values, energy and inspiration. “Technology addresses the ‘how’, but the human mind addresses the ‘why’,” said Ms Baillie. “As human beings, we need a sense of purpose that comes from interaction that stimulates us and give us a sense of contributing to something greater. Connecting the dots between us all gives greater meaning to what we do – and it is a driving force of innovation.”

Luxinnovation acts as a facilitator and a bridge between the private sector and research. The innovation agency is an enabler of innovation within all types of companies and helps them get access to the relevant expertise, funding and connections that can help them tackle the challenges of the future. “We work with the research community in Luxembourg to set up platforms that enable joint calls for projects such as the one recently launched in the field of health technologies. The objective here is to stimulate collaborative public-private R&D projects that bring forth innovative digital health solutions that meet the needs of public health and are market-proof at the same time.”

The human dimension

To fulfil this mission of connecting stakeholders, Ms Baillie underlined the importance of fully appreciating the human dimension. “Making the digital connections is not sufficient,” she said. “The driving force will always be the human being.”

In her opinion, Luxembourg’s small, human-scale size is an advantage. “Let’s be fully aware of that and nurture that quality and particularity of ours, as we move forward and our opportunities expand with the brilliant digital and scientific technologies that we develop and embrace.”

https://www.luxinnovation.lu/fr/news/innovation-with-impact-the-human-key-to-success/

Mäßige Virusverbreitung mit Abwärtstrend

Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen waren in der 38. Woche des Jahres 2021, also der vergangenen Woche ab dem 20. September, laut den Wissenschaftlern eher mäßig. „Ein deutlicher Rückgang der Viruszirkulation wurde zu Beginn der Woche und auch am Ende der Woche beobachtet“, schreibt das LIST-Team in dem Bericht. „Die Ergebnisse der nächsten Woche werden zeigen, ob dieser Trend anhält.“

Bei den untersuchten Kläranlagen sei insgesamt ein ähnliches Muster zu beobachten, wobei bei den meisten untersuchten Kläranlagen ein Rückgang zu verzeichnen sei, erklären die Forscher. Ausnahmen seien Echternach und Übersyren – dort sei die Virenlast im Vergleich zur Vorwoche konstant geblieben.

(Red.)

«Avec la 5G, on peut tout imaginer»

Le déploiement du réseau 5G au Luxembourg depuis 2020 suscite de nombreuses questions et les possibilités offertes par cette nouvelle technologie sont encore floues pour le grand public. Pour y voir plus clair, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) planche depuis cet été sur une plateforme pédagogique qui présente tout le potentiel de la 5G.

Alors que ce projet, en cours d'élaboration, sera présenté à Luxexpo du 5 au 7 octobre lors de la conférence «Connecting tomorrow», un expert du LIST lève le voile et évoque ce à quoi pourrait ressembler notre futur grâce à cette nouvelle génération de communication cellulaire : «La 5G consiste à exploiter des bandes de fréquences plus larges via des antennes actives, capables d'émettre des faisceaux précis, avec moins de perte», explique Sébastien Faye, chercheur au sein du département IT for Innovative Services du LIST.

«À la clé, trois avancées majeures : une plus grande vitesse de téléchargement, un délai de transmission de l'information quasiment instantané et le fait de pouvoir connecter un très grand nombre d'objets à une seule antenne.» Loin de se limiter à la téléphonie, cette connectivité décuplée ouvre la voie à un champ illimité d'applications, dont la communication entre machines à grande échelle, sans intervention humaine.

«Avec la 5G, on peut tout imaginer. Les domaines les plus prometteurs sont la mobilité connectée, avec des véhicules qui communiquent entre eux, la gestion énergétique, pour mieux distribuer la charge sur le réseau, ou encore la santé, avec des opérations chirurgicales à distance. L'industrie aussi, avec des capteurs installés dans les usines qui dialoguent ensemble pour automatiser certains processus. La réalité virtuelle : aujourd'hui, l'intelligence est contenue dans le casque mais avec la 5G, on peut imaginer de simples écrans et des calculs effectués à distance», poursuit le jeune homme dont le domaine de prédilection est précisément la mobilité connectée.

Une infrastructure encore loin d'être opérationnelle

Il travaille ainsi sur la capacité des voitures, des trains ou des bus, à échanger avec leur environnement extérieur – le principe des véhicules autonomes – mais pas seulement : «On explore les possibilités de connectivité dans une file de véhicules par exemple : un seul conducteur dans le premier, les autres étant autorégulés en temps réel par rapport à l'attitude du chef de file», ajoute-t-il.

La régulation de trafic, quant à elle, pourrait bien mettre fin au cauchemar des embouteillages aux heures de pointe : «On peut imaginer les routes du Luxembourg équipées de caméras de comptage de véhicules aux différentes intersections, qui envoient un flux vidéo 5G à un centre de contrôle capable de prendre des décisions pour activer ou non tel ou tel feu de circulation.»

Mais ce doux rêve n'est pas pour demain. Si le déploiement de la 5G est en cours au Luxembourg par les différents opérateurs de téléphonie mobile, il ne concerne encore que les antennes – la partie visible du réseau. L'infrastructure complexe sur laquelle s'appuie la 5G et qui permettra toutes ces innovations est, elle, encore loin d'être opérationnelle. «Dans les prochaines années, on assistera à une densification des antennes 5G pour parvenir à une couverture optimale du territoire et l'infrastructure sera compatible 5G elle aussi. La recherche essaye justement d'accélérer le déploiement de cette technologie», commente le chercheur, qui travaille chaque jour à la conception et l'optimisation de nouveaux réseaux 5G.

Pour cela, Sébastien Faye dispose de reproductions fidèles du pays et de ses infrastructures en 3D sur ordinateur qui permettent de tester différentes configurations et de prendre les meilleures décisions. Une réplique appelée «jumeau numérique». «Ce qui est intéressant, c'est qu'on peut simuler la mise en service d'une antenne à un endroit précis et mesurer quelle zone exacte elle va couvrir et avec quelles performances en fonction des arbres et des bâtiments à proximité.» C'est l'un des outils innovants que le LIST veut mettre à profit auprès du grand public au sein de sa future plateforme pédagogique. Un autre consistant à créer une antenne 5G en mode «laboratoire» permettant à toute personne équipée d'un téléphone 5G d'expérimenter par elle-même les capacités du réseau.

Après Luxexpo, les équipes du LIST, qui travaillent d'ores et déjà sur la 6G, présenteront leur projet à Barcelone en novembre lors du congrès Smart City Expo et dans des conférences scientifiques en Europe. Enfin, en février 2022, un atelier rassemblera dans la capitale une trentaine de participants issus de l'écosystème luxembourgeois qui travaille sur la 5G et un premier concept de jumeau numérique de réseau 5G pour le Luxembourg sera dévoilé.

Christelle Brucker

LIST hosts successful third Tech Day

Before live technology demonstrations and pitches from no less than eight flagship LIST technologies could take place, several national and international speakers took to the stage.

Claude Meisch, Luxembourg’s Minister of Higher Education and Research, opened the floor by stating, “I am particularly pleased to open the 2021 Tech Day here in Belval after nearly 18 months of immersion in a virtual world with Zoom Webex Teams and the like, for meeting and conferences,” and was pleased that LIST Tech Day highlights passion for impact, “as this joins the national research and innovation strategy”.

Mr Meisch went on to say that the Tech Day gathering researchers, companies and civil society “offers a perfect opportunity to address the many challenges of the environment and economy especially in the LIST domains of expertise, digitalisation and sustainability”.

In his opening speech, LIST CEO Thomas Kallstenius pointed out that since the previous Tech Day two years ago there have been a lot of changes in programmes and perspectives. “LIST today has close to 650 employees and a vibrant community of students. There are 130 projects, with 110 national projects, and we filed a lot of patents and we wrote a lot of papers,” he stated, “but we couldn’t have done it without our partners”. Mr Kallstenius then took the time to address the subject of biodiversity. “In the world around us today 25% of species, animals and plants, are on the verge of extinction,” before analysing the status of Luxembourg. “So the question we have is how can we continue to stimulate economic growth while not violating the environment’s sustainability?” LIST’s approach is to find “problem solving in technology with sustainability by design”.

In his keynote speech, Marcus Weldon, former president of Bell Labs and Corporate Technology Officer for Nokia began, “connecting together Minister Meisch’s comments and Thomas’s comments, there is a bigger picture here regarding how we see the future and how technology is going to help with sustainability as a key criteria,” before stating; “What LIST is set up to do, and what Luxembourg as a country is in a prime position to do, is go after the next phase of human evolution”.

Looking into the future Mr Weldon said that “humans and machines will co-exist and perform tasks that they are good for which has always been the case” and concluded by saying, “don’t think that machines are going to catch us any time soon, it’s too hard to learn the rules of the physical world without human assistance”.

CEO of Luxembourg Space Agency (LSA) Marc Serres in his keynote speech showed what LSA in collaboration with LIST, has achieved over the past few years how it fits into global objectives. “Luxembourg has been active in space even before we thought about creating an agency going back to the 80s delivering TV to consumers in Europe”.

Looking at the present Mr Serres explained how LSA when it was set up “did not want to start from scratch and do everything by ourselves so we partnered with established players in Luxembourg, and LIST of course is one of our partners for education and economic development”. Mr Serres then highlighted European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) a department of LIST, “but we immediately gave it an international dimension, with quite an ambitious goal. We want to make ESRIC an internationally recognised centre of expertise in space resources”.

The day then continued with LIST technology demonstrations and a host of other keynote speeches for experts in their fields.

https://itone.lu/news/list-hosts-successful-third-tech-day

Le List prépare un «démonstrateur 5G»

À part pouvoir télécharger un film plus rapidement ou jouer en ligne depuis son smartphone, dans les endroits de Luxembourg où le petit logo apparaît, la 5G reste encore un nouveau standard de télécommunication très théorique, avec ses passionnés et ceux qui la rejettent au nom de considérations de santé ou d’environnement.

À la demande du Service des médias et des communications, sous la responsabilité du Premier ministre, Xavier Bettel (DP), le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) s’est lancé, cette semaine, dans la construction d’un «démonstrateur 5G», qui, à partir de février prochain, doit pouvoir être utilisé dans les lycées, dans des foires ou des événements, afin de montrer les impacts, l’intérêt et les limites de cette technologie sur autant d’aspects que possibles, mais pas la santé, qui n’est pas dans les attributions du centre de recherche.

«Aujourd’hui, dans le cadre de notre travail quotidien», explique Sébastien Faye du département IT for Information Services (ITIS) du List et chef de projet, «nous utilisons des algorithmes, des modèles, des simulateurs, toute une série de technologies et d’interfaces complexes. L’idée est de pouvoir aller vers le concret et le simple pour montrer aux gens ce qui se cache derrière l’acronyme.»

Par exemple, le campus de Belval pourrait être modélisé en 2D, en 3D, et on pourrait y installer virtuellement une antenne 5G pour montrer quelles conséquences cela va avoir ou pas.

«La plupart des cas d’utilisation qui bénéficient de la 4G ont mis plusieurs années à être réellement mis en œuvre. Il en sera de même pour la 5G, tout comme pour la 6G et au-delà, dans plusieurs années. Le déploiement de nouvelles technologies réseau est immensément complexe. Exploiter pleinement leur potentiel est un défi de taille, mais qui peut, à terme, générer des avantages économiques conséquents. La mobilité est un excellent exemple pour illustrer ce point et expliquer au grand public l’intérêt d’utiliser de nouveaux moyens de communication à faible latence», explique M. Faye.

5G-Planet – c’est le nom de ce projet – permettra de partager des expériences menées par les chercheurs sur la gestion des feux de circulation, la prévention des incidents routiers, la coopération entre véhicules ou le développement de fonctions autonomes. Le laboratoire de recherche doit aussi mettre au point une antenne 5G «de laboratoire» qui permettra à tout un chacun de tester les solutions logicielles du List.

La première partie de ce projet consiste à aller expliquer ses ambitions lors de plusieurs événements, notamment au Luxembourg lors du List Tech Day le 22 septembre, lors du 5G Network Digital Twin for Connected Mobility Luxembourg en février 2022 et à la conférence Connecting Tomorrow – 5G Broadband and Beyond à Luxexpo the Box, au Kirchberg, du 5 au 7 octobre 2021. Le List sera aussi présent au congrès mondial Smart City Expo, du 16 au 18 novembre à Barcelone, et dans toute l’Europe pour des conférences scientifiques à différentes dates.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/list-prepare-demonstrateur-5g

Digitalisation de la construction, un rendez-vous unique en Europe

Les digital twins au centre de cette édition

La conception, la construction et l’exploitation des bâtiments sont de plus en plus influencées par les technologies numériques, comme le BIM. Plus largement, les données sont au cœur de ces processus : monitoring des données issues de réseaux de capteurs, gestion de ces données dans des systèmes de stockage sécurisés et résilients sous-tendus par des modèles sémantiques ou encore simulation et optimisation de systèmes basés sur l’utilisation accrue de l’intelligence artificielle.

De tels processus impliquent évidemment des aspects humains et sociaux à prendre en compte dans une démarche de conception centrée sur les utilisateurs. De plus, ces phénomènes étant fortement interconnectés et nécessitant une compréhension holistique, les nouvelles méthodologies requièrent une approche à plusieurs niveaux, de l’échelle des matériaux aux bâtiments, quartiers et villes.

La conférence CIB W78 & LDAC 2021 couvrira ces sujets et également les domaines de recherche habituels et les défis industriels associés à la diffusion des technologies numériques, parmi lesquels : digital twins, modélisation et simulation, robotique, énergie, environnement et économie circulaire, modélisation 4D/nD, villes intelligentes, systèmes cyber-physiques, IoT, big data, ou encore blockchain.

Du 11 au 15 octobre, 108 articles scientifiques, sélectionnés par un comité international, seront présentés oralement par leurs auteurs.

L’analyse structurelle et la modélisation dans un workflow BIM

Organisé par Modena Group, cet atelier abordera les workflows BIM permettant la collaboration entre architectes et ingénieurs stabilité. En particulier, l’utilisation du format SAF (Structural Analysis Format) sera présentée, avec l’appui de démonstrations.

L’état des lieux des projets d’innovation européens sur le BIM pour la rénovation, et les modèles de données pour les digital twins
Des workshops de projets européens H2020 sont organisés pour permettre aux équipes d’échanger sur leurs avancées autour des usages du BIM, et de l’implémentation de digital twins, mais aussi de disséminer leurs travaux auprès de professionnels et chercheurs.

La vérification de modèles pour les processus d’autorisation

Ce workshop, s’étalant sur deux journées, fera le point sur les travaux scientifiques, les opportunités et freins à l’utilisation de modèles BIM pour les vérifications de conformités et le contrôle des projets dans les processus d’autorisation.

Des intervenants invités de haut niveau

Dr. Renate Fruchter

Directrice fondatrice du Project Based Learning Laboratory (PBL Lab) du département de génie civil et environnemental de l’Université de Stanford, elle travaille sur les technologies collaboratives, conçoit des espaces de travail et d’apprentissage interactifs aussi bien physiques que virtuels, et étudie la relation entre technologie, personnes, lieu et processus. Elle a développé le cursus Architecture, Ingénierie, Construction (AEC) Global Teamwork, lancé en 1993 et impliquant des partenaires universitaires et industriels du monde entier. Ses derniers travaux se concentrent sur la visualisation et l’analyse des mégadonnées pour favoriser le bien-être des occupants et construire des performances durables, et sur l’augmentation de la créativité et l’engagement dans le travail d’équipe grâce à l’optimisation de l’IA, à la réalité virtuelle et à la modélisation paramétrique.

Sa présentation, intitulée « Quand les technologies du XXIe siècle rencontrent la plus ancienne discipline d’ingénierie », portera sur le rôle des nouvelles technologies en tant que catalyseurs d’un futur environnement bâti plus durable sur les plans écologique, économique et social.

Mark Enzer

Fervent défenseur de l’innovation dans le contexte des modèles de construction collaboratifs, il s’intéresse particulièrement à la transformation de l’industrie des infrastructures, et notamment à la pensée systémique, la transformation numérique, les jumeaux numériques connectés, l’infrastructure de données, les solutions durables à faible émission de carbone et l’économie circulaire dans l’environnement bâti. En tant que responsable du programme National Digital Twin au sein du Center for Digital Built Britain dont il présentera un aperçu des avancées, il contribue à la direction de cet ambitieux programme. En tant que directeur technique de Mott MacDonald, il est responsable devant le conseil d’administration de l’excellence technique de l’ensemble du groupe. En outre, il copréside le réseau numérique du conseil de direction de la construction et est responsable du flux de travail de transformation numérique pour l’Infrastructure Client Group, qui représente les principales organisations d’infrastructures du Royaume-Uni. Il est l’auteur principal de l’Infrastructure Carbon Review, publiée par HM Treasury.

Dr. Edward Curry

Professeur d’informatique au Hamilton Institute de l’Université Maynooth, chercheur principal au Insight Center for Data Analytics et chercheur financé au LERO The Irish Software Research Center, ses recherches portent sur les systèmes distribués ouverts dans la gestion de données incrémentielles, l’approximation et les types d’événements non structurés, avec un intérêt particulier pour les applications pour les environnements intelligents et les écosystèmes de données. Ses travaux actuels sont axés sur l’ingénierie des systèmes adaptatifs à la base des environnements informatiques intelligents. Il a publié plus de 200 articles scientifiques, présenté de nombreux événements et donné des conférences à Berkeley, Harvard, MIT et Stanford. Il a conseillé l’industrie et le gouvernement sur les modèles d’adoption, les aspects pratiques et les avantages des nouvelles technologies. Il est vice-président de la Big Data Value Association, organisation à but non lucratif dont l’objectif est d’accroître la compétitivité des entreprises européennes grâce à l’innovation basée sur les données.

Dr. Tamer El-Diraby

Professeur au département de génie civil et minéral de l’Université de Toronto, il coordonne le centre pour les systèmes d’information dans les infrastructures et la construction, et dirige les travaux sur le jumeau numérique des bâtiments intelligents. Il utilise des outils d’analyse de réseaux sociaux et sémantiques, d’apprentissage automatique et de gestion de données pour explorer de nouveaux horizons dans la gestion de projet.

Sa présentation, « L’IFC peut-il être la base des jumeaux numériques ? Non. », proposera des études de cas sur l’utilisation de données non structurées analytiques pour soutenir les services de business intelligence dans l’objectif de découvrir des connaissances et de soutenir l’échange d’informations, de développer des analyses prédictives et de supporter la prise de décision.

Prof. Dr. Abdul Samad Kazi

Leader d’une équipe de recherche pour les villes et bâtiments intelligents au VTT, le Centre de Recherche Technique Finlandais, il est également Professeur associé à l’École d’Économie Hanken et Professeur associé à l’Institut Asiatique de Technologie.

Sami a une longue expérience de collaborations industrielles au travers de son activité de recherche. Il a été impliqué dans plus de 50 projets de recherche et innovation, ainsi que sur des démarches de roadmaping et d’implémentation dans les domaines des smart cities, bâtiments intelligents, digitalisation de la construction, ICT pour l’efficacité énergétique et autres.

Sa présentation développera les principaux challenges et barrières de la transformation industrielle et sociétale vers un environnement bâti digitalisé, notamment capitalisées au travers des réflexions du Comité « Digital Built Environment » de l’ECTP, la Plateforme Européenne pour les Technologies de la Construction. En particulier, Sami développera les thématiques prioritaires dans l’application des technologies en s’appuyant sur les résultats de projets européens contribuant à cette transition numérique. Il mettra en évidence leurs impacts disruptifs et leur rôle pour contribuer aux challenges environnementaux actuels.

Pour en savoir plus : www.cibw78-ldac-2021.lu

https://www.infogreen.lu/digitalisation-de-la-construction-un-rendez-vous-unique-en-europe.html

Chancen und Grenzen aufzeigen

Mit Hilfe eines pädagogischen Projektes will das „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) eine Sensibilisierungskampagne starten, um über die 5G-Technik aufzuklären. Die Einführung von 5G-Netzen in Luxemburg und weltweit bringe einige Fragen hervor, wie es in einer Mitteilung heißt. Die Technik, die das bisherige 4G ablöst, führe bisweilen auch zu Verwirrung. Daher habe man gemeinsam mit dem „Service des médias et des communications“ (SMC) beschlossen, eine Plattform einzurichten, um die Technologie zu erklären, die hinter 5G steckt und die komplexen Konzepte dahinter einem möglichst großen Publikum zugänglich zu machen.

Fokus auf Mobilität

Dazu werde unter dem Namen „5G-PLANET“ eine digitale Kopie der 5G-Infrastruktur Luxemburgs erstellt, um deren Nutzen, ihre Möglichkeiten und Grenzen aufzuzeigen.

Der Fokus wird dabei unter anderem auf der Anwendung von 5G im Bereich der Mobilität und des intelligenten Transportes liegen, da dies nach Angaben des LIST die Bereiche sind, in denen die Nutzung von 5G aus sozioökonomischer Sicht am vielversprechendsten sei – auch wenn es noch einige Jahre dauern werde, bis solche Projekte umgesetzt würden.

„Für die Mehrzahl der Bereiche, in denen 4G genutzt wird, hat es Jahre gedauert, die Projekte umzusetzen. So wird es auch für 5G sein, ebenso wie irgendwann für 6G und mehr in einigen Jahren“, erklärt Sébastien Faye vom Department IT for Information Services (ITIS) des LIST und Projektleiter in der Mitteilung.

Die Ausbreitung neuer Netztechnologien sei sehr komplex. „Ihr Potenzial voll auszuschöpfen, ist eine große Herausforderung, kann aber auf lange Sicht ökonomische Vorteile bringen.“ Mobilität sei ein wunderbares Beispiel, um den Menschen die Technologie und ihren Nutzen näherzubringen.

Mehrere Veranstaltungen

Wie in der Mitteilung weiter erklärt wird, könnten viele Anwendungen und Bereiche von 5G profitieren, so etwa die Verwaltung der Ampeln, die Unfallprävention, die Kooperation zwischen Fahrzeugen oder die Entwicklung autonomer Funktionen.

Im Rahmen der Initiative „5G-PLANET“ wird das LIST mit dem Projekt auch auf mehreren Veranstaltungen in Luxemburg und Europa präsent sein, unter anderem beim „LIST Tech Day“ am 22. September, bei der Konferenz „Connecting Tomorrow: 5G Broadband and Beyond“ in der LuxExpo the Box auf dem Kirchberg vom 5. bis 7. Oktober sowie bei der Veranstaltung „5G Network Digital Twin for Luxembourg“ im Februar 2022.

LIST Launches Luxembourg's 1st 5G Educational Awareness Project

The introduction of 5G networks both in Luxembourg and worldwide is an upgrade to existing 4G technology, but its introduction has raised many questions. This new educational awareness project in Luxembourg thus aims to make the complex world of 5G-mobility concepts accessible to as many people as possible.

The main objective of this project, entitled "5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg", or simply "5G-PLANET", is to create a copy of Luxembourg’s existing 5G infrastructure in order to demonstrate its use, capabilities and limits to a wide audience.

5G-PLANET primarily intends to share LIST's experience on the planning and design of new 5G networks, by taking Luxembourg as a practical example. It will specifically target connected mobility applications and intelligent transport systems, which are among the most promising uses of 5G on a socio-economic level but still require a few years before advanced implementation.

Project leader Sébastien Faye from LIST’s IT for Information Services (ITIS) department stated: "Most of the use cases that benefit from 4G took several years to be really implemented. The same will apply to 5G, as it will for 6G and beyond in several years’ time. Deploying new network technologies is immensely complex and exploiting their full potential is also a challenge, but one that can generate massive economic benefits down the road. Mobility is an excellent example to illustrate this point and explain to the general public the interest of using new, low latency communication means”.

As part of this awareness-raising project, 5G-PLANET is set to be present at several events, including LIST Tech Day on 22 September 2021, the "Connecting Tomorrow: 5G Broadband and Beyond" conference at LuxExpo the Box from 5 to 7 October 2021 and the 5G Network Digital Twin for Luxembourg event in February 2022. Beyond Luxembourg, LIST will be present at the Smart City Expo World Congress in Barcelona, Spain, from 16 to 18 November 2021, and at other scientific conferences across Europe on various dates.

For further information about 5G-PLANET, visit the dedicated project webpage at https://www.list.lu/en/research/project/5g-planet/.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/37707-list-launches-luxembourgs-1st-5g-educational-awareness-project

LIST launches educational 5G awareness project for Luxembourg

With that and several other reasons in mind, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) in collaboration with Luxembourg’s Department of Media, Telecommunications and Digital Policy (SMC), is launching a special awareness-raising platform to showcase and explain the technologies behind 5G, and specifically to make the complex world of 5G-mobility concepts, accessible to the greatest number of people possible.

Entitled 5G-PLANET, or 5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg to give it its full name, the project’s aim is creating a copy of Luxembourg’s existing 5G infrastructure in order to demonstrate its use, capabilities, limits etc, to a wide audience.

5G-PLANET primarily intends to share LIST's experience on the planning and design of new 5G networks, by taking Luxembourg as a practical example. It will specifically target connected mobility applications and intelligent transport systems, which are among the most promising uses of 5G on a socio-economic level - but still requiring a few years before advanced implementation.

Sébastien Faye from LIST’s IT for Information Services (ITIS) department and project leader, stated : Most of the use cases that benefit from 4G took several years to be really implemented. The same will apply to 5G, as it will for 6G and beyond in several years’ time. Deploying new network technologies is immensely complex and exploiting their full potential is also a challenge, but one that can generate massive economic benefits down the road. Mobility is an excellent example to illustrate this point and explain to the general public the interest of using new, low latency communication means”.

Traffic light management, prevention of road incidents, cooperation between vehicles and the development of autonomous functions are all applications that can benefit from 5G, which is of tremendous interest to the Luxembourg and European ecosystems.

5G-PLANET plans to build on LIST’s expertise to propose a decision support system to plan and design 5G networks for cooperative, connected, and automated (CCAM) mobility applications. This system will be the subject of demonstrations to raise public awareness about the interest of these technologies. To do so, LIST will rely on a Digital Twin approach, by creating a digital replica of Luxembourg’s 5G infrastructure. One of the objectives is to offer a visual and attractive showcase to raise the public awareness.

How can 5G networks be used and deployed for connections to mobility applications, with a focus on vehicular communications? What is the impact of 5G on mobility performance compared to other communication technologies? Is it better than other technology? How much does is cost? What would be the interest of developing a 5G network digital twin for Luxembourg? These are just some of the important questions 5G-PLANET project aims to tackle while using as many use-cases as possible and informing the public of its findings.

Building a replica also includes constructing an open 5G antenna, developed in Laboratory mode at LIST, allowing anyone equipped with a 5G phone to experiment the real capabilities of a 5G network, and interact with LIST’ software solutions.

Visit the 5G-Planet project webpage: https://www.list.lu/en/research/project/5g-planet

https://itone.lu/index.php/news/list-launches-educational-5g-awareness-project-for-luxembourg

Accompagner pour plus d'égalité

L'égalité entre femmes et hommes au travail, c'est assurer au sein de l'entreprise une véritable égalité dans le traitement, la prise de décision ainsi que la conciliation entre vie professionnelle et vie privée. Cette égalité contribue à créer de la valeur ajoutée au niveau économique et assure le bien-être des collaboratrices et collaborateurs, rappelle le ministère dans un communiqué. Pour le ministère de l'Égalité entre les femmes et les hommes, il est important d'avoir des partenaires qui s'engagent à faire vivre et progresser l'égalité dans leurs équipes. La ministre de l'Égalité entre les femmes et les hommes, Taina Bofferding, et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont donc signé une convention de collaboration pour le programme «actions positives» du ministère. La signature marque le lancement du programme qui mènera à la mise en place d'un plan d'action du LIST pour l'égalité.

À travers le programme des «actions positives» du ministère, le LIST va se donner une stratégie pour favoriser l'égalité entre femmes et hommes notamment dans le recrutement et dans la prise de décision. Concrètement, le projet d'«actions positives» se basera sur une enquête interne pour comprendre la situation professionnelle actuelle des femmes et des hommes. Puis, le ministère de l'Égalité entre les femmes et les hommes accompagnera le processus pour établir des actions qui favorisent l'égalité entre les sexes. Le programme «actions positives» s'inscrit sur une durée de deux ans. Le label «actions positives» vient couronner les démarches réalisées pour récompenser les actions concrètes et moyens mis en œuvre.

SemanticLCA : et si l’on couplait environnement et bien-être ?

Pourtant, selon une étude récemment publiée par l’ONU, les efforts déployés jusqu’ici ne seraient pas suffisants, notamment dans le secteur du bâtiment qui représente à lui seul près de 40% des émissions de CO2 mondiales !

Mais alors comment atténuer l’empreinte carbone de nos bâtiments ?

Telle est la question que se sont posés nos chercheurs et leurs homologues de l’Université de Cardiff. Lancé en 2020, le projet SemanticLCA a reçu le soutien du Fonds National de la Recherche (FNR) au Luxembourg et de l’Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) au Royaume-Uni.

Un compromis optimisant santé, énergie et confort

« La notion de compromis ici est importante : au vu des avancées ces dernières années en matière de performance énergétique, nous souhaitions développer une méthode capable de réduire l’impact environnemental de nos bâtiments, tout en préservant la santé et le bien-être de ses occupants. » explique Sylvain Kubicki, chercheur au LIST.

Si la phase de conception d’un bâtiment nous donne généralement beaucoup de latitude, une fois certains choix opérés (sur le type de chauffage à utiliser ou le choix des menuiseries par exemple), difficile de revenir en arrière…

L’équipe multidisciplinaire de Sylvain s’est donc penchée sur l’analyse de cycle de vie dynamique (de l’anglais « Dynamic Life Cycle Assessment ») afin d’optimiser nos bâtiments tout au long de leur cycle de vie et ainsi allier « santé, énergie et confort ».

En reliant les informations fournies en amont par les cabinets d’architectes et les constructeurs, sous la forme de maquettes numériques (BIM), et en temps réel par les capteurs déployés dans le bâtiment (sur l’occupation, la qualité de l’air intérieur et extérieur, les systèmes domotiques etc.), nos chercheurs tentent de fournir des recommandations personnalisées aux occupants, comme par exemple « ouvrir les fenêtres » ou encore « baisser les stores ».

Quels développements envisager dans les mois à venir ?

Un prototype d’outil d’aide à la gestion du bâtiment devrait bientôt voir le jour, démontrant ainsi les capacités d’interactions entre un bâtiment et ses utilisateurs. « Un point essentiel pour développer le concept de smart building dans les années à venir ! » nous confie Sylvain.

Par ailleurs, les perspectives scientifiques ne manquent pas. Pour remédier à l’incomplétude et à l’incertitude des données et ainsi affiner l’analyse du cycle de vie de nos bâtiments et de nos quartiers, l’équipe de Sylvain aura recours à l’apprentissage automatique (de l’anglais « Machine Learning »).

L’analyse de cycle de vie est donc un outil formidable en matière de politique urbaine et de gestion immobilière : son utilisation permet non seulement d’évaluer la performance énergétique d’un projet de construction ou de rénovation mais présente également un grand intérêt pour la gestion durable des bâtiments et des quartiers !

https://www.infogreen.lu/semanticlca-et-si-l-on-couplait-environnement-et-bien-etre.html

Observierung aus dem All

Es ist eine Art Frühwarnsystem, das die Wissenschaftler etablieren möchten. Unter Zuhilfenahme von flugzeug- und satellitengestützter Fernerkundung wollen sie das Aufkommen des Borkenkäfers, auch Buchdrucker genannt, bereits in einem möglichst frühen Stadium erkennen.

Dazu kooperieren nicht nur die Universität Trier und das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), auch das Nationalparkamt des Nationalparks Hunsrück-Hochwald ist mit an Bord. Dort hat der Borkenkäfer bereits Teile der Fichtenwälder in Kahlflächen verwandelt. Während im Kerngebiet des Nationalparks eine ungestörte Ausbreitung des Käfers toleriert werde, solle in den Randbereichen verhindert werden, dass er auf angrenzende Wälder übergreife, wie es in einer Mitteilung der Universität heißt. Das Kooperationsprojekt ist Teil einer europaweiten Kampagne der Weltraumagenturen NASA und ESA.

Spezialflugzeug der NASA

„Der Buchdrucker befällt fast ausschließlich Fichten, die darauf unter anderem durch Veränderungen in den Nadeln reagieren. Diese Reaktion wollen wir nutzen und herausfinden, ob sich aus dem Reflexionssignal, das von Fichtennadeln aufgezeichnet werden kann, Informationen über das Stadium und über die Verbreitung des Borkenkäfers erfassen lassen“, erläutert Johannes Stoffels von der Universität Trier.

Das Spezialflugzeug mit hochauflösenden Instrumenten, das für die Beobachtung der nur zwei bis drei Millimeter großen Tiere notwendig ist, wurde von NASA und ESA zur Verfügung gestellt – allerdings stand es den Forschern lediglich für zwei Tage zur Verfügung, weshalb das Projekt mehrfach erst an schlechtem Wetter, später an einem Flugverbot zu scheitern drohte. Letzten Endes konnte aber zumindest ein Streifen des ursprünglich vorgesehenen Gebiets überflogen werden.

Kontrolle der Käferausbreitung

Auf Basis der übermittelten Daten nahmen die zeitgleich auf dem Boden operierenden Forscher und Nationalpark-Ranger Proben aus Bäumen in unterschiedlichen Befallsstadien. Diese werden nun in Laboren analysiert, parallel dazu bereitet die NASA die beim Flug erhobenen Daten auf. Die wissenschaftliche Auswertung übernimmt ein Forschungsteam des LIST um Martin Schlerf.

Sollte es mit Mitteln der Fernerkundung gelingen, sowohl die Ausbreitung des Borkenkäfers als auch das jeweilige Stadium des Befalls großflächig zu erkennen, wäre dies für das Monitoring und die Kontrolle der Käferausbreitung ein großer Schritt vorwärts.

Europaweit ist der Borkenkäfer zu einem Problem geworden. Um die Verbreitung einzudämmen, ist es notwendig, einen Befall möglichst früh zu erkennen und betroffene Bäume zu entfernen. Die Forscher erhoffen sich mit der Fernerkundung präzisere und umfassendere Analysen, als dies mit der derzeitigen aufwendigen und lückenhaften Beobachtung vom Boden aus möglich ist.

La recherche, une partenaire pour les entreprises

Circuit Foil et le List ont signé, le 11 juin dernier, à Wiltz, un partenariat à 18 millions d’euros sur quatre ans pour inventer le cuivre de demain, qui se retrouvera dans les smartphones, les voitures électriques, les satellites ou les avions. Pour le List, il s’agit du deuxième plus grand partenariat public-privé après celui signé fin 2016 avec Goodyear, d’un montant de près de 50 millions d’euros. Soutenu par le ministère de l’Économie, celui de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et le Fonds national de la recherche, ce partenariat devrait attirer au Luxembourg une main-d’œuvre hautement qualifiée au service de produits à haute valeur ajoutée. Le CEO du List, Thomas Kallstenius, se réjouissait, lors de la conférence de presse organisée avec Circuit Foil, d’attirer au Luxembourg toujours plus de chercheurs de haut niveau, la recherche étant l’un des axes prioritaires suivis par les autorités pour préparer le pays de demain. Un constat partagé par Benoit Duez, external exploration concept leader au sein de l’usine Goodyear de Colmar-Berg. « C’est vraiment très impressionnant de voir les moyens que met le gouvernement dans la recherche. Quand on discute avec des pays voisins, ils sont souvent admiratifs du Luxembourg, qui est l’une des plus petites nations d’Europe, mais qui investit avec de grands moyens dans ce domaine. » En février 2020, le ministre de l’Éducation, Claude Meisch (DP), avait d’ailleurs annoncé l’objectif d’y investir l’équivalent de 1 % du PIB d’ici 2023. Les cinq centres de recherche et l’Université du Luxembourg se sont ainsi vu attribuer près de 1,5 milliard d’euros sur la période 2018-2021.

Le partenariat entre Goodyear et le List porte, de son côté, sur 16 projets (et plus de 30 sous-projets) déclinés en 5 programmes de recherche, et va durer jusqu’à fin 2022. « Le List est notre plus gros partenaire public au Luxembourg, mais nous collaborons aussi avec l’Université du Luxembourg », confirme Benoit Duez. « Ces différents partenariats couvrent des domaines comme la science des matériaux, la data science, l’ingénierie des procédés ou l’évaluation de la performance des pneus. » Et, au regard d’une multinationale comme Goodyear, qu’apporte un chercheur par rapport à un ingénieur ? « Un chercheur en thèse ou post-doctorant aborde une problématique scientifique d’une manière un peu différente d’un ingénieur. Les ingénieurs ont plutôt une vision applicative sur le produit, alors que le chercheur travaille sur le développement fondamental ou la compréhension du phénomène. Chercheurs et ingénieurs sont très complémentaires. » Au sein du centre d’innovation, Goodyear compte d’ailleurs 10 à 15 % de personnes qui ont un PhD.

Des équipements de pointe

Dans le cadre de son partenariat avec le List, le fabricant de pneus peut accéder à des équipements qu’il ne possède pas. « Par exemple, quand on parle de l’optimisation des modèles pour prédire la performance des pneus, le List a un visual wall afin de pouvoir visualiser à grande échelle les modèles créés de manière virtuelle, ce qui est vraiment exceptionnel. Le List dispose également d’une batterie de machines qui permettent de caractériser les matériaux, de leur plus petite taille à une taille plus macroscopique, et ils ont les spécialistes qui vont avec, se réjouit Benoit Duez. Nous n’aurions pas un taux d’utilisation assez grand pour rentabiliser l’investissement dans de telles machines, alors que le List peut les proposer à différentes entreprises. »

L’équipement des instituts de recherche est en effet un argument de poids pour favoriser les échanges entre le privé et le public, comme le confirme Nicoleta Popa, head of global R&D construction chez ArcelorMittal. Le groupe sidérurgique a en effet fêté cette année les 10 ans de la chaire qui le lie à l’Uni et qu’il finance à hauteur de 1,6 million d’euros. « Il faut savoir que, dans notre centre de recherche, on n’a pas tous les équipements nécessaires pour réaliser les essais, par contre l’Uni a un super laboratoire, avec les bons outillages pour faire les tests, démontrer les nouvelles règles de calcul, la résistance ou la durabilité de nouvelles solutions. Il y a aussi à l’Uni un centre HPC, avec des serveurs très puissants sur lesquels nous pouvons faire des simulations numériques. »

Depuis le début de la chaire, près d’une douzaine de projets ont déjà été menés, et plus d’une vingtaine d’articles publiés dans des revues. « Beaucoup de doctorants ont reçu des prix aussi, ce qui prouve la qualité de la collaboration, et c’est très motivant », complète Nicoleta Popa. De nombreuses entreprises n’hésitent également pas à embaucher des thésards ou des post-doctorants avec lesquels ils ont collaboré. « L’avantage est qu’ils ont eu un accès direct à notre entreprise pendant toute leur thèse et ils connaissent donc très bien notre fonctionnement, nos produits, et ils sont force de proposition pour poursuivre leurs travaux », précise Ralph Useldinger, head of group analytics and fundamental R&D au sein de Ceratizit, à Mamer. Le groupe spécialisé dans les solutions d’outillages de coupe et de matériaux durs pour la protection contre l’usure travaille à la fois avec le List, les départements de physique et d’ingénierie de l’Uni et le SnT. « Chacun apporte quelque chose de différent. Le List est notamment très bien équipé pour l’analyse des matériaux et le dépôt de couches minces dures, avec le département d’ingénierie de l’Uni, on regarde des techniques d’assemblage, par exemple avec le laser, ou de la modélisation pour optimiser nos processus. Avec le SnT, on travaille en autres sur le machine learning. » Pour Ralph Useldinger, « c’est un atout de travailler avec des acteurs locaux spécialisés car les distances sont très courtes, ce qui facilite la communication et l’esprit d’équipe, et nous pouvons ainsi contribuer au développement de la communauté scientifique du Luxembourg. D’autant plus que nous avons la chance, en l’occurrence, d’avoir beaucoup d’instituts spécialisés dans le domaine des matériaux. »

IOANNA SCHIMIZZI

LIST Report Confirms "Exceptional" Nature of Recent Floods

This first analysis confirms the exceptional nature of the climatic events that occurred on 14 and 15 July 2021 in Luxembourg. Note that this analysis is provisional and will be updated and supplemented in the coming weeks.

Precipitation: accumulations observed and return periods

Researchers used a series of rainfall observations based on combined readings obtained at the historic stations of Belvaux and Oberkorn. Geographically very close, these two stations, operated by the Administration of Technical Agricultural Services (Administration des services techniques de l´agriculture - ASTA), provide 67 years of daily rainfall records. Statistical analysis of this series largely confirmed the exceptional nature of the recent flooding.

The cumulative precipitation of 68.1 mm observed in Oberkorn on 14 July would thus have a return period (i.e. an estimated average time between such events) of nearly 90 years in the summer period (April to September). Considering the summer and winter seasons (therefore a complete hydrological year of twelve months), such high levels of precipitation remain exceptional, with an estimated return period of 43 years.

The analysis of the cumulative rainfall over seven days confirmed the exceptional nature of the events observed. For a summer semester, the total of 134 mm of rain observed on the Belvaux-Oberkorn series would be equivalent to a return period of well over 100 years. Annually (summer and winter included), this seven-day accumulation would only have a return period of thirteen years. LIST noted that the rainfall sequences that led to the 1995 floods were 60 mm greater than those recorded in July 2021.

Analysis of the conditions leading up to the recent floods

Due to rather gloomy weather conditions during the previous days and weeks (as evidenced by the cumulative rainfall of 109.7 mm, recorded between 14 June and 13 July for the Belvaux-Oberkorn series), the general saturation level of the Bibeschbach catchment area (Livange) was well above the 2004-2021 average. As of 13 July, the basin's water reserves were almost twice the inter-annual average (reaching ~ 50% of maximum capacity) - close to values rather characteristic of a typical November or March.

Examples of flood hydrographs

Depending on the accumulation and intensity of rainfall observed in other parts of the country, hydrological responses varied. A first analysis of the watershed yields is based on flow metric data from Bibeschbach, Weierbach, Attert (Useldange) and Wiltz (Winseler).

Expressed in specific flow rates (l s -1 km -2), these data reveal an almost instantaneous and violent response from the Bibeschbach on the night of 14 to 15 July. Reaching a specific flow rate of over 1,300 l s -1 km -2, this stood out clearly from the other basins analysed. Due to the previous high saturation level, the precipitation of 14 July (reaching nearly 122 mm at Roeser) generated an elapsed slide of 91 mm. Thus, 75% of rain that fell between 03:00 on 13 July and 15:00 on 15 July would have contributed to the Bibeschbach flood wave. The Wiltz, Weierbach and Attert watersheds achieved high specific peak flows, but only between 250 and 350 l s -1 km -2. Their corresponding flow coefficients would have reached nearly 45% (to be confirmed depending on the recession).

Statistical analysis

The statistical analysis of the peak flows observed in the hydrometric network of Luxembourg is limited here to the watersheds of Bibeschbach, Weierbach, Attert, Eisch (Hagen), Roudbach (Platen), Wiltz and Huewelerbach (Hovelange). Small to medium in size, these basins are representative of the diversity of the physiographic characteristics of Luxembourg, just as they correspond to the sectors that typically generate the flows that ultimately produce flooding in the alluvial plains of larger streams. LIST noted that, with series of flow metrics reaching just 20 years, statistical analyses of peak flows as high as those observed between 14 and 15 July remain very uncertain in most cases.

At Weierbach, the peak flow observed on 15 July was significant with 0.162 m3 / s, but did not exceed the previous maximum of 0.188 m3 / s observed in 2011. For the summer semester, the return period of the peak flow of 0.162 m3 / s is estimated at 55 years (compared to 33 years for the full hydrological year).

At Huewelerbach, the peak flow (1.05 m3 / s) observed on 15 July was much higher than all the maximum flows observed over a period of hydrometric observations of 20 years. The return period corresponding to this peak flow would a priori be very much greater than 50 years for the summer period (as for a complete hydrological year).

The peak flow of 14.2 m3 / s observed at Bibeschbach on 15 July was more than twice the maximum flow observed until then (6.6 m3 / s recorded in 2013 and 2016). Both for the summer period (April to September) and for a complete hydrological year, such a peak flow is largely exceptional (estimated return period very much greater than 50 years).

For the peak flow observed at Roudbach on 15 July, the corresponding return period would be nineteen years for the summer period and only seven years for the full hydrological year. According to LIST, these return periods bear witness to the exceptional nature of the episode, without, however, falling within a context as catastrophic as that observed in other watersheds.

The peak flow of 21 m3 / s observed at Eisch was exceptional, as evidenced by the return period of over 50 years Even considering the peak flows over a complete hydrological year, the return time of 26 years remains considerable for this episode.

At Wiltz, the peak flow observed in July 2021 was 26 m3 / s - nearly 10m3 / s higher than the second summer peak flow measured in 2016 (14 m3 / s). For a summer semester, this value would have a return period much greater than 50 years. Considered over a full hydrological year, this peak flow would have a return period of 23 years.

At Attert, the observed peak flow (73 m3 / s) was slightly higher than that observed during the winter of 1999 (72 m3 / s). On the other hand, for a summer semester, this value was much higher than the previous maximum peak flow observed (40 m3 / s in 2008). The corresponding return period is well over 50 years.

Preliminary conclusions

According to LIST, this first analysis confirms the exceptional nature of the recent flooding in Luxembourg, with daily rainfall accumulations with a return period locally greater than 100 years. The response of the hydrosystems was just as substantial, with peak flows at return periods (largely) greater than 50 years in most of the watersheds studied. In the weeks and months to come, a more detailed analysis will give an even clearer overview of the hydrological processes which prevailed during this exceptional episode.

https://chronicle.lu/category/surveys-reports/37283-list-report-confirms-floods-of-14-15-july-were-exceptional

Des cumuls de pluie plus observés «depuis 100 ans»

Des cumuls de pluie journalière qui n'avaient certainement pas été enregistrés au Luxembourg depuis plus de 100 ans. Les précipitations qui ont provoqué les inondations au Grand-Duché le 14 et le 15 juillet étaient bien «un épisode exceptionnel», note le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) dans un rapport rendu public ce mercredi.

«La réponse des hydrosystèmes (NDLR: un hydrosystème est composé d'eau et de tous les milieux aquatiques associés dans un secteur géographique délimité, notamment un bassin versant) a été tout aussi conséquente, avec des débits de pointe aux temps de retour* (largement) supérieurs à 50 ans (probablement au-delà de 100 ans dans certains bassins versants) dans la plupart des bassins versants étudiés», ajoute le LIST.

Dans le détail, c'est aux stations d'observations de Belvaux et d'Oberkorn que les relevés de pluie journalière maximale ont été les plus importants. «Le cumul de précipitations de 68,1 mm observé à Oberkorn le 14 juillet 2021 aurait ainsi un temps de retour de près de 90 ans en période estivale (avril - septembre)», souligne le LIST. En outre, l’analyse du cumul de pluie sur 7 jours pour ces même stations indique un total de 134 mm, ce qui équivaudrait à un temps de retour «largement supérieur à 100 ans», note l'Institut.

Dans les semaines et mois à venir, une analyse plus fine - reposant également sur des données obtenues au moyen de traceurs hydro-géochimiques et isotopiques - va donner un aperçu encore plus détaillé sur les processus hydrologiques qui ont prévalu durant cet épisode exceptionnel, précise le LIST.

*La période de retour, ou temps de retour, est la durée moyenne au cours de laquelle, statistiquement, un événement d’une même intensité se reproduit.

http://www.lessentiel.lu/fr/luxembourg/story/des-cumuls-de-pluie-plus-observes-depuis-100-ans-21501504

Katastrophe oder Klimawandel?

Tageblatt: Wie entsteht überhaupt ein Hochwasser?

Laurent Pfister: Hochwasser in großen Flüssen oder Gewässern entsteht tatsächlich eigentlich in den „kleinen“ Einzugsgebieten. Verschiedene Prozesse führen dazu, dass viel Oberflächenabfluss generiert wird. Und das passiert hauptsächlich in den höher gelegenen Einzugsgebieten.

Ein Einzugsgebiet wird am einfachsten mithilfe der Topografie definiert: Erhebungen, die ein Tal limitieren – das ist ein Einzugsgebiet. Auch die Geologie spielt eine große Rolle, sie kann eine ganz andere Form haben als die Topografie. Aber wir wissen darüber in Luxemburg ziemlich genau Bescheid.

Welche Rolle spielt denn die Geologie dabei?

Was wir in den vergangenen Jahren gelernt haben, ist, dass es in Luxemburg auf kleinem Raum sehr viele Gesteinstypen gibt. Die einen sind sehr wasserdurchlässig, die anderen weniger. Es gibt Einzugsgebiete mit verschiedenen Gesteinssorten. Das führt dazu, dass das System sehr heterogen ist.

Ein anderes Element ist die Auffangkapazität des Untergrunds. Bei manchen ist das Ende schnell erreicht, andere wirken wie ein gigantischer Schwamm. Irgendwann kommt jeder Untergrund an sein Limit, aber das wird nicht überall zur gleichen Zeit erreicht.

Wie genau kann man vorhersagen, wie die Pegel in Flüssen und Bächen ansteigen?

Dafür sind die Vorhersagemodelle da, die das Wasserwirtschaftsamt betreibt. Dort hat man schon relativ früh erkannt, dass die Situation kritisch ist und dass es zu Überschwemmungen kommen kann. Das Schwierige ist immer: Man weiß nie genau, wo die stärksten Regenintensitäten herunterkommen. Es geht ja darum, zu wissen, wo der stärkste Niederschlag runterkommt und wie es um die Auffangkapazität in diesem Gebiet beschaffen ist.

Was genau hat zu den Überschwemmungen in Luxemburg geführt?

Das Kritische bei einem Ereignis wie am Mittwoch und Donnerstag: Es hatte einfach über einen längeren Zeitraum nicht unbedingt sehr intensiv, aber doch über Stunden von der Regenmenge her sehr viel geregnet. Das hat dazu geführt, dass flächendeckend ganz große Gebiete gesättigt wurden und quasi keine Auffangkapazitäten mehr bestanden haben. Und wenn darauf auch nur ein Niederschlag mittlerer Intensität fällt, fließt das Wasser in kurzer Zeit in die Flüsse und Bäche – und das führt zu massiven Überschwemmungen.

Der Regen vorher hat also auch eine Rolle gespielt?

Absolut, das spielt definitiv eine Rolle, weil einfach die Auffangkapazität für dieses Jahr viel geringer war, als es normalerweise der Fall ist.

In einigen Orten gab es massive Schäden, in anderen gar keine. Woran liegt das?

Wir sind noch dabei, die Daten zu sammeln und eine detaillierte Analyse zu erstellen, welche Prozesse wo passiert sind. Es sind gibt viele Faktoren, der Niederschlag ist einer, aber er alleine führt nicht zu Hochwasser. Es kommen andere Faktoren dazu: Topografie, Geologie, auch die Form des Einzugsgebiets ist sehr ausschlaggebend.

Wie lange dauert es, bis das Wasser abgelaufen ist?

Das hängt von der Größe des jeweiligen Einzugsgebiets ab. Wir haben verschiedene kleinere Einzugsgebiete, in denen die Pegel jetzt schon fast wieder im Normalzustand sind. Bei anderen wird es noch ein paar Tage bis zu einer Woche dauern.

War das Unwetter dem Klimawandel geschuldet?

Das ist eine Frage, die man nicht direkt mit ja oder nein beantworten kann. Ein einzelnes Ereignis macht an sich noch keinen Klimawandel aus. Aber es gibt eine Anhäufung von Extremereignissen, allein wenn wir nur auf Luxemburg schauen: 2016 und 2018 Sturzfluten, auch in den anderen Teilen des Landes starke Niederschläge mit Sachschäden. Und auch vor ein paar Wochen hatten wir Starkregen mit erheblichen Schäden. Es ist einfach diese Anhäufung von Extremereignissen, die eigentlich dafür spricht, dass es sich hier um einen vom Klimawandel mitgetragenen Wandel handelt.

Ich sage nicht, dass es das früher nicht gegeben hat, da gab es auch Sommer, in denen es viel geregnet hat. Aber die Intensität und die Häufigkeit der Ereignisse nimmt zu – und das ist doch besorgniserregend.

Kommt der Klimawandel also schneller, als wir dachten?

Es muss nicht sein, dass wir jedes Jahr die nächste Katastrophe haben. Es können durchaus wieder Phasen kommen, in denen sich die Lage beruhigt. Es ist ein sehr komplexes System mit sehr vielen Feedback-Mechanismen. Aber es ist nicht das einzelne Ereignis, sondern die Anhäufung. Momentan ist es so, dass alles darauf hindeutet, dass der Klimawandel wirklich da ist. Aber das heißt umgekehrt nicht, dass jedes Hochwasser oder jede Sturzflut dem Klimawandel zu schulden ist. Nehmen wir an, es hätte keine menschengemachten Treibhausgas-Emissionen gegeben – dann hätte es durchaus sein können, dass wir dieses Jahr dennoch ein Hochwasser gehabt hätten.

Wie können wir uns auf solche Ereignisse vorbereiten?

Man darf jetzt nicht in den Katastrophismus verfallen und sagen: Wir werden das jedes Jahr haben. In den 90ern gab es dreimal hintereinander große Überschwemmungen, auch damals wurde schon befürchtet, dass der Klimawandel dafür der Grund sein könnte. Und dann war es ganz lange ruhig, es begann erneut, dann war es wieder fünf bis sechs Jahre ruhig. Und jetzt, seit ein paar Jahren, passiert wieder eher viel.

Wird es in der Zukunft öfter zu diesen Ereignissen kommen?

Ja, aber ich bleibe dabei: Das Hochwasser der vergangenen Woche war wirklich ein außergewöhnliches Ereignis und ich hoffe nicht, dass es dazu kommt, dass wir das alle paar Jahre haben. Aber wir müssen uns einfach darauf einstellen, dass Ereignisse, bei denen früher gesagt wurde, dass sie alle 100 Jahre stattfinden, höchstwahrscheinlich etwas öfter kommen. Wie oft genau kann niemand sagen – das sind statistische Größen.

Wenn das erst der Anfang ist – wie sieht es in 50 Jahren aus?

Es gibt verschiedene Szenarien, die von „alles geht so weiter wie jetzt“ reichen bis dahin, dass wir es schaffen, die Erderwärmung zu stoppen – und alles dazwischen. Es ist schwer vorauszusehen, wohin es in den nächsten 50 Jahren geht, ich kann nur sagen: Wir müssen weiter daran arbeiten, es so gut zu verstehen wie möglich.

Tobias Senzig

Luxembourg to produce oxygen on the moon

The commitment was formalised in a letter of intent signed between the Luxembourg Space Agency, French government agency Centre national d’Études spatiales, European Space Resource Innovation Centre and gas specialists Air Liquide on Tuesday.

During the coming months, the partners will discuss solutions for the challenges of space exploration, focusing on in situ production and storage of oxygen and hydrogen, production and storage of hydrogen energy in space and on the lunar surface, technologies for life support, and the refuelling of satellites and launchers in orbit.

“Space resources will be key for future space exploration. Being able to exploit them is a crucial stepping-stone to build a permanent human presence in space. It will also open up new avenues in terms of business models and in-space products and services,” Luxembourg Space Agency CEO Marc Serres said.

Luxembourg unveiled its SpacesResources.lu programme in 2016 aimed at developing a commercial space ecosystem in Luxembourg for the exploration and exploitation of space resources. In 2018, it launched the Luxembourg Space Agency and in 2020 announced the creation of the ESRIC innovation centre within the Luxembourg Institute of Science and Technology. The latter will by 2022 install a range of dedicated labs and testing facilities which, among other things, will include a dirty thermal vacuum chamber and demonstrators for processing moon rock or regolith to produce oxygen on the moon.

Jess Bauldry

https://delano.lu/article/luxembourg-to-produce-oxygen-o

Launch of the EBSILUX Blockchain Project and the Diplomas Use Case in Luxembourg

Co-funded by the European Union, the EBSILUX Project integrates Luxembourg into the European Blockchain Services Infrastructure (EBSI) and implements a European EBSI use case at national level. This improves the internal market’s functions and supports the competitiveness of the European economy.

EBSI uses blockchain to build cross-border services that will allow public administrations and their ecosystems to verify information and make services more trustworthy. EBSI deployed a network of distributed blockchain nodes across Europe, supporting applications focused on selected use cases. The EBSILUX project contributes to the overall robustness and security of the EBSI by hosting one of these nodes.

Luxembourg prioritises student mobility, multilingualism and international cooperation. EBSILUX is implementing the Diplomas use case of EBSI. The use case provides digital academic certificate records in Luxembourg for the sake of transparency and trust between schools/universities, students and employers. It is a fully interoperable and cross-border solution. The use case will leverage digital identity, distributed ledger and mechanism for digital verifiable credentials/presentations.

To support the Diplomas use case, a digital identity based on the European Self-Sovereign Identity (ESSIF) framework will also be implemented. ESSIF will allow citizens to create, control, and use their own digital identity without having to rely on a single, centralised authority. The framework follows the European Commission announcement of a trusted and secure Digital Identity for all Europeans.

EBSILUX will result in improved access to trans-European services. More specifically, citizens, businesses and administrations from Luxembourg and other EU Members States will get access to services based in Luxembourg and other EU Member States that are accessible via EBSI.

Fabrice Croiseaux, Chairman of Infrachain said, “Infrachain is delighted to be part of the team of this strategic project. EBSILUX lays the foundation for what will be an important tool for successful interaction of private and public players in the European Blockchain space. With EBSILUX, public and private sector work together as a community to push the adoption curve of blockchain and make blockchain operational in Europe - that’s what Infrachain stands for.”

Prof. Dr. Gilbert Fridgen, Delegate to the European Blockchain Partnership and PayPal-FNR PEARL Chair in Digital Financial Services of the Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) stated, “At first sight, digital identities and diploma credentials are eGovernment topics, yet they will also have a massive impact on business process, business models, and the ways we handle all kinds of personal data. EBSILUX is a major step forward for Luxembourg.”

Dr. Djamel Khadraoui, Head of the Trusted Service System Research Unit of the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) added: "EBSILUX is an important step for a broader use of Blockchain based cross-border services in Europe. The development of real-life use cases that proof the feasibility of the Blockchain technology in reality will help to investigate into new services and markets. We are happy to support this very important project on every level.”

More information on the EBSILUX project is available at https://www.ebsilux.lu.

https://itone.lu/news/launch-of-the-ebsilux-blockchain-project-and-the-diplomas-use-case-in-luxembourg

«Le List est un investisseur patient»

Il était venu pour doper la recherche, il a dû faire de la gestion de crise. Mais Thomas Kallstenius ne s’en plaint pas. À la tête du Luxembourg Institute of Science and Technology (List) depuis deux ans et demi, il est aux premières loges de l’innovation de demain.

Ça fait un peu plus de deux ans que vous êtes à la tête du List maintenant. Racontez-moi comment vous avez vécu cela.

Thomas Kallstenius. – «C’est une magnifique expérience. J’ai eu la chance de venir… de revenir au Luxembourg, puisque j’y ai déjà passé un moment en 2003-2004! La première chose que je me suis dite en revenant est: ‘Waouh, cet écosystème d’innovation a tellement évolué!’.

Il y avait quelque chose à faire pour emmener le List à un niveau supérieur. C’est un rêve de pouvoir mettre en place une organisation un peu plus professionnelle pour pouvoir mener des recherches qui ont davantage d’impact… Ces deux années et demie ont été intenses: avec 650 personnes, vous devez mettre en place de solides modèles d’organisation, avec des processus clairs, une stratégie claire et lisible à tous les échelons. Il faut que les chercheurs puissent comprendre en quoi leur travail contribue à la stratégie du List et est important.

Si les gens comprennent l’idée générale et quand ils sont performants ou moins performants, tout se passe bien. C’est quand ils ne comprennent pas et ne sont pas jugés sur leurs performances que les choses se passent mal. C’était très important pour moi de mettre tout cela en place. Ce que l’on voit à l’extérieur et qui relève de notre stratégie ne représente que 5% de mon travail. J’aimerais que les gens adhèrent à nos valeurs: nous faisons une recherche responsable et indépendante.

«Impact» est un mot que l’on retrouve de plus en plus souvent, surtout autour des sujets sur la responsabilité sociale et environnementale. Mais ça veut dire quoi, impact, dans votre cas?

«Ce sont deux choses. Il y a celles que nous pouvons mesurer, comme les PhD que nous avons, les articles que nous publions, les revenus que nous générons, ce que nous pouvons faire sur une base annuelle et qui peut nous aider à évaluer l’organisation. Le vrai impact est dans le nombre d’emplois que nous créons, dans le nombre d’investissements, dans le nombre de nouveaux chercheurs, dans les sociétés que nous pouvons créer ou aider à créer. Ça prend des années à mettre en place. L’impact prend plus de temps à se matérialiser, surtout sur la société, sur nos partenaires publics et privés.

Quand le List lance une spin-off, généralement, c’est que les recherches menées en amont ont fait apparaître un besoin de marché, une attente. Ça augmente les chances de réussite?

«Nous nous appelons nous-mêmes une ‘deep tech venture builder’. Il doit y avoir une brique particulièrement importante et difficile à répliquer pour que nous y allions. Cette année, nous allons lancer deux autres spin-off et nous aidons les chercheurs et des entrepreneurs à prendre ces deep tech et à bâtir des sociétés et des projets entrepreneuriaux. Nous sommes assez patients. Notre mission n’est pas de faire de l’argent, mais de créer de l’impact dans la société. Nous sommes des investisseurs patients. L’espace-temps est variable selon les domaines. Pour l’IT, c’est relativement court. Pour les matériaux, le cycle est beaucoup plus long. Nous voulons nous assurer que nos spin-off survivent et qu’elles deviennent des success-stories!

C’est une compétition mondiale de chercheurs qui rêvent tous du même succès. Comment détecte-t-on une technologie qui a un potentiel?

«Nous évaluons chaque technologie pour voir laquelle ou lesquelles ont un potentiel qui va au-delà de la technologie elle-même. Nous avons une idée très tôt. Nous avons beaucoup d’entrepreneurs au List ou qui viennent nous voir avec un projet, et nous essayons de les encourager à développer. Il y a cette période de transition avant qu’on leur demande de voler de leurs propres ailes.

Il y a quelques années, le Luxembourg était un peu en retard en termes d’investissements par rapport au PIB au niveau européen. Où en sommes-nous?

«De ma perspective, le Luxembourg est un pays très généreux. L’écosystème de la recherche et de l’innovation est bien financé. Le plus important est le soutien du gouvernement pour que nous puissions atteindre ses objectifs. Pour la plupart des centres de recherche, la question numéro 1 est d’attirer les bons talents. Avec les bons talents, vous pouvez faire de bonnes choses.

Ce n’est pas seulement une question de finance. Bien sûr, il faut pouvoir payer pour recruter les meilleurs. Il faut être reconnu à l’étranger, avoir une stratégie de recrutement, etc. Nous avons trois assets stratégiques: nos chercheurs, notre infrastructure, nos partenaires. Avec de généreux partenaires, nous pouvons recruter les meilleurs chercheurs et leur offrir des conditions très compétitives. Nous avons de bonnes infrastructures.

Dans un pays de petite taille comme le Luxembourg, nouer ces partenariats avec des industriels est-il plus compliqué? Sont-ils limités en nombre par nature?

«Pas forcément. Notre mission est aussi d’amener d’autres entreprises à s’installer au Luxembourg. Nous voulons mettre le Luxembourg sur la carte. Le Luxembourg est un pays particulièrement attractif. Une fois que vous venez ici, vous et votre famille, vous réalisez que la qualité de vie est très élevée. Il y a de bonnes infrastructures, de bonnes écoles, etc. Le truc est juste d’amener les gens à découvrir le Luxembourg. Bâtir l’image d’un pays qui accueille favorablement les développements autour de l’innovation prend un peu de temps. C’est un super pays pour la recherche, mais vous devez le découvrir!

Parmi les gros événements de l’année dernière, il y a votre participation à la création du centre de recherche sur l’espace?

«L’ESRIC est une joint-venture entre l’ESA et l’Agence spatiale luxembourgeoise. C’est vraiment autour des ressources de l’espace. La lune sera une étape vers Mars, mais il faudra construire sur la lune et utiliser les ressources qu’on y trouvera. Nous pourrons mener ici des recherches, dans une infrastructure spéciale et vide d’air, sur ces matériaux. Il y a beaucoup de similitudes avec nos recherches sur les matériaux. La question centrale est le minage: où trouverez-vous ces matériaux sur la lune? Nous avons beaucoup de connaissances sur Terre, mais nous devrons transposer les technologies pour trouver les bonnes ressources. Ma vision pour l’espace est que c’est vraiment challengeant, beaucoup de technologies développées pour l’espace ont eu des usages très importants sur Terre.»

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/list-est-investisseur-patient

Un moteur de changement malgré un contexte difficile

2020 a entraîné des changements sans précédent. La pandémie nous a contraint à épouser les contours d’une nouvelle réalité. Dans ce contexte de bouleversements, les activités de recherche et d’innovation du LIST n’ont jamais été aussi importantes.

En s’appuyant sur l’informatique, les technologies environnementales et spatiales, et les matériaux avancés, le LIST contribue à répondre aux enjeux majeurs auxquels sont confrontées les entités publiques et privées au Luxembourg et au-delà, dans le but de créer une société numérisée, résiliente et durable.

Le LIST a tenu ses engagements tout au long de l’année, en travaillant notamment sur des projets bénéficiant à l’ensemble de la société et contribuant à de nombreux changements sur le plan mondial.

Membre de la Task Force, le LIST a mené pas moins de huit projets dans le cadre de la lutte contre la COVID-19. CORONASTEP en est l’un des plus connus : il permet de surveiller la présence du virus dans les eaux usées du pays et fournit les résultats au Gouvernement et à la presse, deux fois par semaine.

Le dénommé Visualisation Wall sur grand écran du LIST a permis de collecter et d’analyser les données provenant de nombreuses sources.

La création du European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), en collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), a véritablement marqué l’année 2020. L’ESRIC, actuellement dirigé par Mathias Link (directeur ad interim) entend bien devenir un centre d’expertise en ressources spatiales reconnu dans le monde entier.

Le LIST et le Gouvernement se sont unis pour créer le Luxembourg Media and Digital Design Centre (LMDDC), afin de soutenir les activités nationales de e-learning et la création d’une plateforme centrale de services et d’innovation, représenté par le Ministère de l’éducation, de l’enfance et de la jeunesse, et le Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche.

Des innovations à fort impact

Le LIST a tenu ses engagements auprès de ses partenaires et a ainsi continué à repousser les limites de la recherche pour une innovation à fort impact.

En 2020, la mobilité durable et les matériaux du futur ont été au cœur de la collaboration entre le LIST et Goodyear, qui est amenée à se prolonger avec de nombreux projets.

Le LIST s’est également associé à la société française 3D-Oxides pour créer un laboratoire commun sur l’un des sites du LIST, à Belvaux, où développer des matériaux destinés à la production d’hydrogène.

Le LIST et l’Université du Luxembourg ont créé le tout premier groupe de recherche interinstitutionnel sur les matériaux ferroïques multifonctionnels.

Vers des lignes pilotes plus importantes

Dans le cadre de la stratégie globale du LIST, un nombre croissant de laboratoires partagés ont été créés. L’extension du bâtiment Aile Nord Aile Sud (ANAS) et la mise en place du futur « Laboratoire des ingénieurs » à Belval viendront répondre à certains besoins internes du LIST et à ceux de ses partenaires.

Le LIST s’agrandit également à Hautcharage pour accueillir des lignes pilotes et des laboratoires plus importants. Cette nouvelle infrastructure permettra notamment aux partenaires industriels du LIST de tester leurs technologies innovantes, avant la phase de commercialisation.

Chiffres clés

L’excellence scientifique est restée la pierre angulaire de l’année 2020, comme en témoignent les 110 projets nationaux, les 37 projets internationaux, les 128 projets collaboratifs, les 132 publications scientifiques, classées dans les 10% meilleures publications de leurs catégories, sans oublier les 12 thèses de doctorat défendues avec brio.

De tels résultats n’auraient pas été possibles sans l’investissement sans faille de chacun des collaborateurs du LIST : ils sont au cœur de l’entreprise et sont les architectes de la société, de l’économie et de l’industrie durables, numériques et résilientes que le LIST souhaite construire avec ses partenaires.

Nous vous invitons à consulter le rapport annuel du LIST de 2020, en français et en anglais :

Français : https://www.list.lu/fr/espace-media/rapports-annuels-financiers

Anglais : https://www.list.lu/en/media-centre/annual-financial-reports

https://www.infogreen.lu/un-moteur-de-changement-malgre-un-contexte-difficile.html

Le List, cette machine de guerre de l’innovation

«Ils sont au cœur de l’entreprise et sont les architectes de la société, de l’économie et de l’industrie durables, numériques et résilientes que le List souhaite construire avec ses partenaires.»

«Ils», dans le communiqué de presse, ce sont ces 646 collaborateurs de l’institut de recherche – soit 83 recrutés l’an dernier – de 54 nationalités, et qui ont été au cœur de tous les développements de la société de demain.

«Le List», rappelle le communiqué de presse à l’occasion de la publication de son rapport annuel , «a tenu ses engagements tout au long de l’année, en travaillant notamment sur des projets bénéficiant à l’ensemble de la société et contribuant à de nombreux changements sur le plan mondial. Membre de la Task Force, le List a mené pas moins de huit projets dans le cadre de la lutte contre le Covid-19. Coronastep en est un des plus connus: il permet de surveiller la présence du virus dans les eaux usées du pays et fournit les résultats au gouvernement et à la presse, deux fois par semaine.»

L’an dernier, à Belval, a aussi eu lieu la présentation et la mise en service du Visualisation Wall, cette technologie de visualisation, sur grand écran, des données provenant de nombreuses sources, qui permet une meilleure prise de décision.

2020 a vu aussi la création de l’European Space Resources Innovation Centre (Esric), en collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), dirigé provisoirement par Mathias Link.

Le List et le gouvernement se sont unis pour créer le Luxembourg Media and Digital Design Centre (LMDDC), afin de soutenir les activités nationales d’e-learning et la création d’une plateforme centrale de services et d’innovation, représenté par le ministère de l’Éducation.

94 doctorats obtenus

Parmi les autres projets, citons le partenariat avec Goodyear sur la mobilité du futur et les matériaux durables, avec la société française 3D-Oxides pour créer un laboratoire commun sur un des sites du List, à Belvaux, où développer des matériaux destinés à la production d’hydrogène, ou encore avec l’Université du Luxembourg autour des «matériaux ferroïques multifonctionnels».

Wasdi, une nouvelle spin-off spécialisée dans l’établissement de cartes d’inondation, a vu le jour fin décembre. Wasdi – pour «Web Advanced Space Developer Interface» – a prouvé son utilité lors d’inondations liées à un cyclone au Mozambique en mars 2019 ou en Birmanie en mai 2019. Ses cartes ont également été utilisées à travers le programme de la Nasa sur les catastrophes en sciences de la Terre, le Programme alimentaire mondial des Nations Unies, et par différents membres du Global Flood Partnership. Le consortium, composé de la société italienne FadeOut, de RSS Hydro et du List, va développer et mettre à disposition un plus grand nombre d’applications, telles que la cartographie des feux de forêt, la surveillance des mouvements des navires et la cartographie des changements urbains.

Les forces vives de l’institution ont aussi obtenu 94 doctorats, participent à près de 150 projets nationaux, européens ou mondiaux, ont déposé 30 brevets et ont publié 205 articles scientifiques, dont 138 ont été classées dans les 10% des meilleurs articles.

Sur le plan financier, l’institution dotée de 91,4 millions d’euros a réalisé un chiffre d’affaires en baisse à 6,88 millions d’euros (8,5 millions en 2019) pour un bénéfice stable à plus de 5 millions d’euros.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/list-cette-machine-guerre-inno

Pourquoi l’accord Circuit Foil-List est si important

Le cadre est bucolique, l’ambiance champêtre, les discours détendus… mais les enjeux sont loin d’être anecdotiques: en signant un partenariat de quatre ans avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) pour 18 millions d’euros, Circuit Foil, le dernier fabricant de feuilles de cuivre en Europe, écrit l’introduction d’un nouveau chapitre de son histoire. Peut-être aussi un nouveau chapitre de l’histoire de l’industrie européenne.

Sept ans après que la société américaine ait été rachetée par le Sud-Coréen Doosan, qui a investi plus de 50 millions d’euros sur le site luxembourgeois, la spécialiste du cuivre entend devenir le centre de recherche mondial de référence sur le cuivre, assure sa CEO, Fabienne Bozet. Le deuxième plus gros chèque du List après celui signé pour Goodyear sera consacré à élaborer le cuivre de demain, qui se retrouvera dans les avions à l’hydrogène, les smartphones, les véhicules électriques et les objets connectés. «L’or de la technologie» devra permettre une meilleure transmission des signaux électriques et assurer, par exemple, une plus grande autonomie et un chargement plus facile des véhicules propres.

«Si l’on regarde les données de marché, les faits, il y a aujourd’hui 10 millions de véhicules électriques en circulation dans le monde. Il y en aura 150 à 225 millions en 2030. Il y a 20 à 25 millions d’objets connectés aujourd’hui et il y en aura 125 milliards en 2030», dessine le directeur du département sur la recherche sur les matériaux et les technologies, Damien Lenoble.

La relocalisation, un vœu pieux?

Or, les matériaux essentiels à ces développements sont très largement produits et consommés en Asie: Circuit Foil produit «seulement» 2% de la demande du marché, les États-Unis 2% et le reste est asiatique. La pandémie a montré aux Européens combien ils étaient dépendants, notamment de la Chine. Ils ont d’autant plus redécouvert les vertus d’une production industrielle européenne au moins sur certains secteurs-clés que l’Even Given a bloqué le Canal de Suez pendant près de dix jours, mettant à l’arrêt 422 autres navires qui transportaient 26 millions de tonnes de marchandises. Les pertes sont estimées à 6 à 10 milliards de dollars, selon l’assureur Allianz.

L’unique porte de sortie pour l’Union européenne sera de fabriquer localement des produits à haute valeur ajoutée, en ayant au préalable jeté un œil sur son accès aux matériaux bruts, extrêmement concentrés, là encore, entre les mains de la Chine.

C’est déjà ce que disait Eurofond, la Fondation européenne pour l’amélioration des conditions de vie et de travail, dans son rapport spécifique dédié à la relocalisation de la production en Europe, «The future of manufacturing in Europe» : derrière les raisons purement d’organisation à l’échelle du globe, ceux qui relocalisent des activités le font pour réduire les délais de livraison, pour tirer profit de l’automatisation des processus de production, pour ne plus être dépendants d’une production offshore de qualité médiocre, pour se rapprocher de leurs clients ou pour profiter de l’effet «made in».

Beaucoup de bénéfices auxquels il faut ajouter le know-how, les stratégies basées sur l’innovation et le support d’un gouvernement, par exemple, qui figurent juste après dans ce classement. Ils sont particulièrement importants pour Circuit Foil car la société est aussi fermement engagée dans les enjeux environnementaux: les 15.000 tonnes de cuivre qu’elle entend produire d’ici 2025 (+30%) sont à 100% recycables.

Le prix de l’électricité, métrique à surveiller

«Alors que l’environnement est une préoccupation mondiale, Circuit Foil est à la pointe de l’économie circulaire en utilisant 100% du cuivre recyclé comme matière première. En tant que filiale de Solus Advanced Materials, la société participe à la réduction des émissions de CO² avec une feuille destinée aux batteries des véhicules électriques et aux applications de stockage d’énergie», détaille Mme Bozet, devant les émissaires du gouvernement, beaucoup plus nombreux que les journalistes à avoir fait le déplacement dans le nord du pays, un vendredi ensoleillé à 15 heures. Juste avant de rappeler que le coût de l’électricité sera un facteur-clé pour l’avenir, évoquant une hausse récente de 15%.

Ce partenariat public-privé soutenu par le ministère de l’Economie, celui de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et le Fonds national pour la recherche attire au Luxembourg une main d’œuvre hautement qualifiée au service de produits à haute valeur ajoutée. Une main d’œuvre chère, «mais les Européens devront admettre payer un peu plus cher pour des produits de bien meilleure qualité», pronostique M. Lenoble, tandis que son CEO, Thomas Kallstenius, se réjouit d’attirer au Luxembourg toujours plus de chercheurs de haut niveau, la recherche étant un des axes prioritaires suivis par les autorités pour préparer le pays de demain. Voire d’après-demain.

Il reste une fenêtre de quatre ou cinq ans, la durée de ce partenariat, pour préparer les produits dont l’industrie aura besoin en 2030 et après. C’est cette course contre la montre qui a commencé à Wiltz depuis des années mais qui va s’accélérer grâce à ce partenariat inédit.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/pourquoi-accord-circuit-foil-l

Forschungskooperation über 18 Millionen Euro vereinbart

Der Kupferfolienhersteller Circuit Foil aus Wiltz und das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) haben am Freitag ein Partnerschaftsabkommen mit einem Volumen von insgesamt 18 Millionen Euro über vier Jahre unterzeichnet. Das schrieben die beiden Vertragspartner in einer Pressemitteilung.

Das Ziel der Forschungskooperation besteht unter anderem darin, die “nächste Generation von Kupferfolien” zu entwickeln. Mögliche Anwendungsgebiete sind 5G- und 6G-Kommunikation oder Kupfer-Verbundwerkstoffe für Flugzeuge und Elektrofahrzeuge.

Nicht zuletzt durch die angestrebte Energiewende und die zunehmende Elektrifizierung der Automobilindustrie, wird die Bedeutung von Kupfer als Industrierohstoff wachsen. „Bis 2030 wird die Nachfrage um den Faktor 2,5 zunehmen, was deutlich macht, wie stark der Druck auf die Ressource Kupfer sein wird. Große Forschungsinvestitionen in fortschrittliche Kupferfolientechnologien und -herstellung sind von entscheidender Bedeutung, um unserem strategischen Partner Circuit Foil dabei zu helfen, fantastische Marktperspektiven im Dienste der Digitalisierung und der nachhaltigen Transformation unserer Gesellschaft zu gewinnen“, sagte Damien Lenoble, Direktor der Abteilung Materialforschung und Technologie von LIST.

So ist eines der Ziele der Kooperation, die Verarbeitungstechnologien zu verbessern, um so den Materialeinsatz effizienter zu gestalten. Das Projekt wird auch vom Wirtschaftsministerium, dem Nationalen Forschungsfonds FNR und dem Ministerium für Hochschulbildung und Forschung finanziell unterstützt.

Thomas Klein

https://www.wort.lu/de/business/circuit-foil-und-list-forschungskooperation-ueber-18-millionen-euro-vereinbart-60c37e5ede135b9236b14821

Research, industry sign €18m copper foil partnership

The four-year research and development project is supported by the economy ministry and Luxembourg’s National Research Fund (FNR). It is the largest public-private partnership signed between a Luxembourg SME and a public research centre, List said in a press statement.

Copper foil is used in 5G and next generation 6G technology as well as electric vehicles and aircraft. The research will focus on the use of copper materials for electronics and emerging applications, with a second branch dedicated to energy, transport and advanced materials.

List will support Circuit Foil in developing advanced processing technologies. “From now to 2030 demand [for copper, editor’s note] will increase in volume by 2.5,” said Damien Lenoble, director of the materials research and technology department at List.

“Large research investment on advanced copper foil technologies and manufacturing is instrumental to help our strategic partner, Circuit Foil, to capture fantastic market perspectives serving the digitalisation and the sustainable transformation of our society,” he said.

“Our copper foil is a key component in a wide range of applications such as smartphones, 5G devices, IoT, smart cards, autonomous vehicles, airplanes or satellites! While environment is a global concern, Circuit Foil is at the forefront of circular economy while using 100% of recycled copper as raw material,” said Circuit Foil CEO Fabienne Bozet.

The partners expect the project will “help place Luxembourg as a high-tech country into a domain becoming more and more strategic for the European strength,” both partners said in a statement.

Cordula Schnuer

https://delano.lu/d/detail/news/research-industry-sign-eu18m-copper-foil-partnership/215019

Nicht ganz sauber

Über die Abwasseruntersuchung am Eingang von 13 Kläranlagen in Luxemburg liegt inzwischen der 76. Bericht vor. Diesem zufolge erkennen die Forscher vom LIST darin eine „moderate nationale Prävalenz des Virus“ und einen „seit mehreren Wochen anhaltenden, rückläufigen Trend“.

Der lässt sich auch wieder besonders gut in der Überblickgrafik erkennen, die die Werte jeder Kläranlage für jede Ausgabe eines Reports über ein Farbfeld wiedergibt. Bei den aktuellen Werten, die ganz rechts liegen, taucht wieder vermehrt ein leichtes oder sogar sattes Grün auf. Aktuell ist das bei Grevenmacher und Übersyren der Fall – dort sind die Spuren im Wasser nämlich inzwischen nahe der Nachweisgrenze – was also nicht gleichbedeutend damit wäre, dass die Abwässer dort völlig frei von Sars-CoV-2 wären.

In einigen Orten, zum Beispiel in Petingen und Beggen, haben sich die Werte sogar wieder leicht erhöht – beziehungsweise liegen sie sowieso auf einem noch recht hohen Niveau. So untermauert auch das Abwasser in Luxemburg, was die Experten und Wissenschaftler derzeit feststellen: Es geht in die richtige Richtung, aber die Pandemie ist noch längst nicht vorbei.

In der Übersichtsgrafik für ganz Luxemburg macht die Linie, die die Belastung des Abwassers darstellt, jedenfalls sogar einen (zweiten) kleinen Schritt nach oben: Das ist, hoffentlich, nur ein kleiner Ausreißer, aber kein Einstieg in einen neuen Trend. Die Ergebnisse der AbwasserStudie haben auch VorhersageCharakter, weil Menschen das Virus bereits ausscheiden können, bevor sie Symptome entwickeln.

Frank Goebel

Le virus coule, y compris dans l'étude Coronastep

Depuis le printemps 2020, les laborantins du Luxembourg institute of Science & Technology (LIST) ont mesuré les concentrations de SARS-CoV2 à l'entrée des stations d'épuration. Un drôle de job basé sur des prélèvements réguliers et des analyses dans la foulée. De quoi faire virer les indicateurs du vert pâle au rouge vif, au(x) pire(s) moments de l'épidémie. Mais aujourd'hui, Leslie Ogorzaly - virologue - peut affirmer que «plusieurs stations de traitement présentent un flux covid proche du seuil de détection de notre test, voire négatif».

Cette conclusion du 75e rapport du LIST sonne comme une bonne nouvelle. Est-ce bien ainsi qu'il faut la traduire?

Dr Ogorzaly : «Effectivement. Pour certains dépistages, nous arrivons à la limite la plus basse de notre capacité de repérage du virus. Cela signifie donc que sa présence résiduelle est vraiment infime. Comme cela fait maintenant plusieurs semaines que la tendance à la baisse des charges virales est notée dans notre suivi, on peut réellement dire que le covid régresse. Mais on a parfois été surpris par les flambées qui pouvaient être enregistrées. Ce fut notamment le cas en octobre où, de semaine en semaine, l'équipe du LIST voyait les valeurs doubler, tripler...»

L'étude Coronastep va-t-elle perdurer maintenant que l'épidémie semble s'être considérablement affaiblie?

«Oui, au moins jusqu'à fin 2021. La vigilance s'impose toujours d'autant que ce virus a déjà surpris par ses remontées. Et s'il y a un intérêt pour nous, scientifiques, à étudier l'évolution des teneurs covid, il ne faut pas oublier que les mesures ont été et restent un des indicateurs particulièrement suivi par le gouvernement pour faire ses choix sanitaires. On pourrait croire que le dépistage massif du Large Scale Testing peut suffire à donner une image précise de l'évolution de la contamination, mais en fait nos mesures ont une antériorité de quelques jours pour signaler toute évolution de l'infection. Quelques jours qui comptent énormément quand il s'agit de sauver des vies.

A l'avenir, nous aimerions aussi essayer de déterminer quel variant peut être distingué ici plutôt que là. Cela peut compter beaucoup dans l'évaluation des risques de voir l'épidémie regagner en intensité.

Sans oublier que l'ensemble des échantillons prélevés restent stockés dans notre laboratoire de Belvaux, nous pourrons donc procéder à d'autres recherches de pathogènes que nous avons un peu mis de côté. Il serait par exemple intéressant de constater comment d'autres virus (gastro-entérite, hépatite, grippe) se sont comportés alors que le SARS-CoV2 dominait. Il faut capitaliser sur ce que nous avons collecté.

Quelles conclusions tirez-vous de ces mois d'analyses?

«Au fil du temps, les chercheurs du LIST engagés dans ce suivi ont pu noter que les courbes des relevés en station d'épuration et ceux du nombre de nouveaux cas de covid+ correspondaient en forme et ampleur. Il y avait donc bien une parfaite adéquation des deux mesures, humaines via le LST et techniques avec nos relevés.

Nous notons aussi que les stations où le virus a été le plus densément repéré sont souvent les plus grandes : Beggen, Schifflange, Pétange ou Bettembourg. A ce stade, il est difficile de dire si le covid était plutôt actif en milieu urbain ou en campagne. Car dans des stations plus rurales et petites, les données ont parfois été surprenantes : il suffisait de quelques personnes contaminées dans le secteur du réseau d'assainissement pour faire remonter les niveaux relevés. Je pense à des cas enregistrés à Wiltz ou Trois-Vierges qui ont pu nous surprendre.

Le modèle Coronastep luxembourgeois a-t-il été copié à l'étranger?

«On ne peut pas dire cela. Mais d'autres pays ont eux aussi mis en place ce mode de surveillance épidémiologique du covid via les eaux sales des ménages. Je pense à la France avec le réseau Obépine. Mais l'avantage d'être un petit pays nous a offert un niveau de précision que les grands Etats ne peuvent pas atteindre.

Nous avions 13 stations à analyser contre 160 étudiées dans l'Hexagone mais pour une population 100 fois plus importante. Cela donnait forcément un degré de suivi géographique de la présence du virus bien plus élevé ici qu'ailleurs.»

Patrick JACQUEMOT

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/le-virus-coule-y-compris-dans-l-etude-coronastep-60b913d6de135b92360775e3

Comment l'IA peut nous aider à mieux décider

DAP ou Data Analytic Platform. Ce nom n'évoquera sans doute pas grand-chose à la majorité d'entre vous. Pourtant, il cache un projet ambitieux, développé main dans la main par Fujitsu et le LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology). Le point de départ de cette initiative née en 2016 était en effet de développer un outil de traitement de la donnée qui offrirait une puissance de calcul encore inédite au Luxembourg. Couplé à ce superordinateur, un écran géant de 7 mètres de long devait permettre de visualiser les données traitées en un clin d'œil et de voir comment elles évoluent lorsqu'on modifie certaines variables.

Une aide précieuse dans le cadre du COVID

Après plusieurs années de travail, la DAP et son écran géant sont aujourd'hui fonctionnels. Installé dans les locaux du LIST, à Belvaux, cet outil à la pointe de la technologie constitue une aide précieuse à la décision, notamment pour les pouvoirs publics. Ainsi, dans le cadre de la lutte contre le COVID-19, il est par exemple possible, grâce à la DAP, d'évaluer instantanément la façon dont évoluerait la situation dans le cas où les restaurants seraient rouverts à 50 ou à 100 %. La gestion de l'énergie et du renouvellement des infrastructures de distribution d'énergie à l'échelle d'un quartier pourrait aussi être améliorée par l'utilisation de cette plateforme. De quoi intéresser les grands opérateurs comme Enovos ou Creos.

Les différents exemples sur lesquels travaille déjà le LIST permettent surtout de se rendre compte, de façon très concrète, de l'importance que peut avoir la donnée lorsqu'elle est traitée par des outils suffisamment puissants. Les chercheurs du LIST mènent d'ailleurs un projet visant, grâce à la DAP, à créer une « réplique numérique » du Luxembourg qui représenterait tous les aspects du pays (espaces naturels, infrastructures, biens produits, comportements humains, etc.). Un objectif impossible à réaliser sans une solution technologique à la hauteur.

Une question de souveraineté

Si des solutions de traitement de la donnée et d'intelligence artificielle de très haut niveau existent déjà, elles sont plutôt mises à disposition par des sociétés privées, souvent situées de l'autre côté de l'Atlantique. Pour le Luxembourg et l'Europe, l'élaboration de la DAP est donc une bonne nouvelle en matière de souveraineté. Elle permettra aux acteurs publics et privés de disposer d'un outil à la puissance inégalée, sans dépendre d'acteurs situés très loin de notre territoire et dont les intérêts peuvent diverger.

Par ailleurs, le LIST et Fujitsu ont la volonté de mettre la DAP à disposition des sociétés luxembourgeoises afin de tester à moindres frais le développement d'une solution utilisant l'IA. L'absence d'une telle solution joue en effet énormément dans la réticence des entreprises à se lancer véritablement dans l'intelligence artificielle. Le coût à assumer pour tester par soi-même de telles technologies est trop important, considérant en outre qu'il est impossible de savoir à l'avance quels seront les résultats. Pourtant, l'intelligence artificielle appliquée au traitement de la donnée est une technologie qui peut s'avérer cruciale dans certains secteurs.

Grâce au projet DAP, le Luxembourg se dote donc d'un nouveau levier pour accélérer la transition digitale de ses entreprises, tout en offrant à chacun une plus grande sécurité en ce qui concerne le traitement des données.

Quentin Deuxant

Zutaten aus der Hexenküche

Er tritt unvermittelt auf, betrifft meist nur ein kleines Gebiet und kann in einer Viertelstunde große Verwüstungen anrichten: Starkregen bleibt trotz intensiver Erforschung in Luxemburg und anderen Ländern ein Phänomen mit vielen Fragezeichen.

Trotz moderner Techniken wie Regenradar und einem im Luxemburg äußerst dicht ausgebauten Netz von Messgeräten lassen sich sintflutartige Regenfälle, wie sie im Juli 2016 im Gebiet der Weißen Ernz und im Juni 2018 an der Schwarzen Ernz niedergingen, nur schlecht voraussagen. „Wir erkennen zwar schon im Voraus, wenn Gewitterzellen eine große Regenmenge mit sich bringen. Aber den Zeitpunkt und den genauen Ort können wir nach dem heutigen Kenntnisstand nicht vorhersagen“, erklärt Claude Meisch, Projektleiter beim Wasserwirtschaftsamt und Spezialist für Starkregen. Er trug die neuesten Erkenntnisse der Luxemburger Starkregenforschung auf einer Online-Konferenz des Natur- und Geoparks Mëllerdall vor.

Eine Frist von 40 Minuten

Während man Hochwasser bei großen Flüssen wie etwa der Mosel mit heutigen Mitteln etwa 24 Stunden im Voraus prognostizieren kann, beträgt die Vorwarnzeit bei kleinen Bächen, die bei Starkregen schnell anschwellen, im besten Fall 40 Minuten, sagte Meisch.

Als Reaktion auf die Überflutungen im Luxemburger Osten hat das Wasserwirtschaftsamt in Zusammenarbeit mit der Luxemburger Post zum Beispiel ein Netz von Messgeräten im Tal der Weißen Ernz installiert. Sie können ihre Daten zu Regenmengen, Temperatur und Bodenfeuchte auch bei Stromausfall per Funk senden.

Außerdem hat das Wasserwirtschaftsamt eine Starkregen-Simulation für das ganze Land erstellt. Anhand eines Geländemodells wird dort klar, welche Flächen bei Starkregen überschwemmt werden und in welche Richtung das Wasser abfließt. Die Starkregenkarten sind auf Geoportail.lu für alle Bürger einsehbar.

Der Hydrologe Laurent Pfister vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) hat die beiden Sturzfluten von 2016 und 2018 genau unter die Lupe genommen. Seiner Einordnung nach waren die beiden Überschwemmungskatastrophen auch deshalb ungewöhnlich, weil Bäche und kleine Rinnsale im Sommer für gewöhnlich nicht so stark anschwellen.

„Im Sommer saugt der Boden mehr Regenwasser auf, außerdem puffert die Vegetation einen Teil der Niederschläge ab, so dass die Reaktion der Bäche im Sommer nicht so stark ausfällt“, sagte Laurent Pfister. Im Fall der Weißen und Schwarzen Ernz waren die Niederschläge aber derart massiv, dass die Oberfläche des Bodens bereits nach einigen Minuten vollgesogen war und kein weiteres Wasser mehr aufnehmen konnte. Die Folge: Das Wasser suchte sich in Form von Sturzbächen seinen Weg, überschwemmte Straßen und Keller und drückte Hauswände ein.

Gefahr bei sanftem Wind

Die Hydrologin Judith Meyer forscht am LIST über die Entstehung von Sturzfluten. Die „Zutaten“ für ein Starkregenereignis sind ihren Ergebnissen zufolge eine instabile Atmosphäre, hohe Luftfeuchtigkeit und vor allem niedrige Windgeschwindigkeiten. Nämlich nur, wenn sich die Gewitterzellen kaum bewegen, gehen die enormen Regenmengen auf kleinem Raum nieder. Bei stärkerem Wind oder Sturm würde sich der Regen auf viel größerer Fläche verteilen – ein einzelner Ort bekäme dann weniger ab.

Nach Judith Meyers Erkenntnissen ist mit fortschreitendem Klimawandel auch in Luxemburg häufiger mit Starkregen zu rechnen: „Die Veränderung der Atmosphäre begünstigt Gewitterzellen. Trotzdem gibt es auch weitere Faktoren, wie zum Beispiel die Bodenversiegelung.“

VOLKER BINGENHEIMER

Monitoring a pandemic on a national scale

In the framework of the Research Luxembourg task force and an associated FNR COVID-19 call, the various medical and microbiological research teams of Luxembourg quickly joined forces and put in place concrete actions to manage the unfolding health crisis: The CORONASTEP+ project is a true ‘Research Luxembourg’ effort, bringing together researchers from the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), the Luxembourg Institute of Health (LIH), the LCSB at the University of Luxembourg, as well as the Laboratoire National de Santé (LNS).

“LIST has been working for several years with the LNS in the framework of different FNR-funded research projects dedicated to microbial pathogens, both viral and bacterial. Collaboration with LIH had already been planned about one year before the health crisis, but it was the CORONASTEP+ project that finally brought this collaboration to fruition,” Principal Investigator Dr Ogorzaly, in charge of the LIST side of the project, together with Dr Henry Cauchie.

Quick action thanks to existing expertise

Detecting pathogenic viruses in wastewater is not new to Luxembourg – Dr Ogorzaly explains that LIST with its expertise in environmental virology has been active in this research topic for a decade already. The focus of her own research is for example on methods for the detection of virus particles in water, with a particular interest in characterising the infectious state of viruses. This LIST expertise, combined with the expertise of scientists from LIH, LNS and the LCSB quickly translated to a high-impact project providing valuable information for the management of a health crisis.

In collaboration with the Administration de la gestion de l’Eau (Water Management Administration) and Aluseau (Luxembourg association of Water and Wastewater operators), LIST researchers collect ssewage amples from 13 wastewater treatment plants in Luxembourg. The samples are essentially given a RT-PCR test, identical to the process used for the large-scale testing programme which runs alongside, enabling the virus to be quickly detected. The close to real-time results are delivered bi-weekly to the government to assist in making informed decisions.

75% of Luxembourg’s wastewater being monitored

The team of Luxembourg scientists have also been in touch with other Benelux scientists since the beginning of the health crisis, with exchanges on implementation of monitoring, protocols or feedback on data processing. Dr Ogorzaly also explains that the small size of Luxembourg has given the team the possibility to get a near complete overview of the country:

“The Luxembourg data are however quite unique in comparison to others, as they cover about three quarters (75%) of the Luxembourg population and territory, by analysing 13 wastewater treatment plants. The small size of the country is an advantage for us! We were also amongst the first monitoring SARS-CoV-2 in sewers with the aim of using these data for the management of the sanitary crisis at the governmental level.”

An indispensable tool to manage a health crisis

The impact of the CORONASTEP+ project has been twofold, and much greater than one might have initially thought: “The results of the SARS-CoV-2 surveillance in wastewater and the corresponding bi-weekly reports proved to be an indispensable tool for the management of the health crisis by the Luxembourg authorities.”

“Moreover, it allowed us to make our research activities known to the general public, which is not always easy to do. The data generated was made public to inform the population of the situation. The impact was great, also thanks to the press, for whom our work also aroused great interest in the national and international media”

The project not only continues to have an impact on the management of the pandemic in Luxembourg, it has also kicked open doors to promising future inter-institutional collaboration:

“This project has allowed me to meet new people and colleagues, some of them only virtually for the moment, unfortunately. These meetings have had a positive impact on future cross-institutional collaborations and new ideas for joint projects are already being discussed, some of which have already resulted in new project submissions,” Dr Ogorzaly concludes.

https://www.fnr.lu/research-with-impact-fnr-highlight/monitoring-national-scale/

La nanochimie sur une puce pour le traitement du cancer de prochaine génération

Ces dernières années, nous avons assisté à une accélération des progrès de la médecine personnalisée. L'objectif final est de proposer à chaque patient un traitement adapté aux caractéristiques individuelles de son organisme et de sa maladie. Des éléments de la médecine personnalisée jouent déjà un rôle dans le traitement des patients atteints d’un cancer et transforment les résultats cliniques de certains d'entre eux. Cependant, le développement de traitements personnalisés est ralenti par plusieurs défis technologiques.

L'un de ces défis est la capacité de cribler un grand nombre de molécules thérapeutiques afin d'identifier le candidat idéal pour un traitement du cancer. Divya Balakrishnan et ses collègues du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont mis au point un dispositif électrochimique à l'échelle nanométrique qui pourrait faciliter ce processus. Le dispositif contrôle automatiquement l'acidité dans les microréacteurs (en très petits volumes sur une puce), ce qui permet aux scientifiques de fabriquer et de cribler rapidement un grand nombre de candidats thérapeutiques à petite échelle. Il pourrait s’agir d’une solution à l'un des obstacles à la mise au point de thérapies personnalisées abordables pour les patients atteints d’un cancer.

Les travaux de Divya sont décrits dans sa thèse de doctorat intitulée « Acidity control in miniaturized volumes: engineered microreactors for high throughput chemical reactions », qui a été retenue dans la sélection finale du FNR Award 2020 dans la catégorie « Thèse de doctorat exceptionnelle ». (https://research.utwente.nl/en/publications/acidity-control-in-miniaturized-volumes-engineered-microreactors-)

Comment mettre au point une thérapie personnalisée contre le cancer en utilisant la nanochimie sur une puce?

Un vaccin thérapeutique contre le cancer est un type de thérapie contre le cancer qui pourrait être développé à l’aide de la nanochimie sur une puce. Différent d'un vaccin prophylactique qui protège un individu contre une maladie infectieuse, ce traitement pourrait inciter le système immunitaire du patient à attaquer et éliminer les cellules cancéreuses. Étant donné que les cellules cancéreuses sont des versions mutées de nos cellules saines, elles peuvent fabriquer d'autres protéines que les cellules saines. Les protéines sont de grandes molécules complexes qui ont de nombreuses fonctions essentielles dans notre organisme et sont constituées d'unités plus petites appelées peptides. L'analyse de ces peptides dans les cellules cancéreuses de chaque patient pourrait aider les médecins à sélectionner les meilleurs candidats pour un vaccin thérapeutique.

Les méthodes actuellement utilisées pour choisir les peptides qui pourraient avoir un effet thérapeutique sont laborieuses, coûteuses et peu efficaces. La technologie inventée par Divya rend ce processus plus rapide, plus fiable et moins coûteux, car il peut être mis en œuvre à un débit élevé et à petite échelle. À l'aide du dispositif électrochimique qui adapte automatiquement l'acidité, les peptides sont fabriqués à partir de la matière protéique isolée du patient. Les peptides sont criblés par un biocapteur qui sélectionne les meilleurs candidats pour un vaccin, qui peut ensuite servir de traitement pour les patients.

Pourquoi est-il important de contrôler l'acidité lors de la fabrication de molécules ?

La fabrication de molécules, telles que l'ADN, les protéines ou les peptides, se fait à une acidité (pH) spécifique. Plus les adaptations de l'acidité sont rapides et précises, plus la fabrication des molécules est efficace. C'est pourquoi le contrôle de l'acidité est essentiel en chimie combinatoire, qui consiste à fabriquer rapidement un grand nombre de composés chimiques à petite échelle et en un seul processus. Dans une expérience simple, l'acidité peut être contrôlée dans un verre d'eau en ajoutant alternativement des gouttes d'acide (par exemple du jus de citron ou du vinaigre) pour diminuer le pH et des gouttes de base (par exemple du chlore) pour l’augmenter. Étant donné que la génération d'une molécule compte plusieurs étapes et que chacune d’entre elles peut nécessiter un pH différent, l'adaptation de l'acidité lors de la fabrication de molécules à grande échelle devient laborieuse. Elle devient aussi de plus en plus difficile dans les petits volumes réactionnels. C'est précisément ce qui rend la technologie du contrôle automatisé de l'acidité dans les microréacteurs (dont la taille est inférieure à un demi-millimètre) si novatrice. Comme Divya l’explique : « Nous avons prouvé que plusieurs de ces microréacteurs peuvent travailler simultanément sur une puce d’une taille inférieure à une pièce de cinq centimes pour offrir la plus grande plage d'acidité des dispositifs électrochimiques actuellement disponibles. »

Quelles sont les utilisations futures possibles du contrôle automatisé de l'acidité ?

Divya Balakrishnan fait désormais partie d'une équipe de spécialistes en sciences des matériaux, de chimistes, d'immunologistes et d'informaticiens qui collaborent avec des collègues d'autres instituts de recherche européens dans le cadre d'un réseau bénéficiant d'un soutien de l'UE appelé Electromed. L'objectif de cette vaste collaboration est de développer une technologie de nouvelle génération qui ferait progresser la médecine personnalisée. Comme Divya l’a expliqué : « Selon un article sur la biopharmacie, au cours des dix dernières années, les coûts de mise au point d'un nouveau médicament s’élevaient à environ 1 milliard de dollars, les coûts les plus élevés étant associés aux médicaments contre le cancer et ceux utilisés en immunologie. La chimie combinatoire a été introduite il y a près de 30 ans. Il ne fait aucun doute qu’il faut trouver de nouvelles solutions innovantes capables de répondre aux demandes actuelles. Je suis convaincue que l'une d'entre elles sera notre nanochimie sur une puce, qui offre des traitements personnalisés fiables, peu coûteux et rapides développés ici au Luxembourg. »

L'atout supplémentaire de cette technologie est que, si elle s'avère aussi efficace et fiable que les chercheurs l’escomptent, elle pourrait aussi devenir intéressante dans d’autres domaines, tels que l'industrie alimentaire et les études environnementales.

Anna Keller

https://www.science.lu/fr/electrochimie/nanochimie-une-puce-pour-le-traitement-du-cancer-prochaine-generation

Cross-Europe nano-pharmaceutical project Phoenix

This project will all be coordinated in the Grand Duchy by the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Phoenix is an innovation project funded by the EU’s Horizon2020 Framework Programme and it aims to provide services for the development, characterisation, testing, safety assessment, scale-up, GMP production and commercialisation of nano-pharmaceuticals to the market, making them available to SMEs, startups, research laboratories and interested users. The project is coordinated by LIST and supported by MyBiotech, near Saarbrücken, for scientific coordination. Phoenix will have a duration of 48 months starting on March 2021 with a total budget of EUR 14,450 million and a requested EU contribution of EUR 11.1 million.

Qu'est-ce qu’une eau « vieille » ? Et qu'apprennent les chercheurs sur l'âge de l'eau ?

Une entreprise luxembourgeoise a mis au point une stratégie publicitaire inhabituelle pour un produit ordinaire. La brasserie extrait l'eau du sous-sol à une profondeur de 317 mètres, en puisant dans un réservoir où elle a été déposée il y a 34 000 ans. L'« eau minérale de l'ère glaciaire » est prête. L'entreprise connaît l'âge exact de l'eau grâce à Laurent Pfister, hydrologue auprès du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Son équipe a analysé l'eau et peut également confirmer : Comme l'eau n'a pas été exposée à l'influence humaine depuis son dépôt, elle est exempte de polluants tels que le nitrate, contrairement à certaines eaux de surface. Sinon, il reste probablement le marketing pour faire la publicité de l'eau sur son âge avancé : à savoir, la dernière fois qu'elle a été en échange avec l'atmosphère.

Pourquoi les chercheurs datent l'eau

Mais ce que la société utilise ici comme stratégie marketing – la datation de l'eau – est en fait extrêmement important pour des chercheurs comme Laurent Pfister, qui étudient le cycle de l'eau, autrement pour répondre à un large éventail de questions. « Par exemple, si des pesticides s'infiltrent dans le sol et continuent ensuite à s'infiltrer dans les eaux souterraines, vous voulez savoir combien de temps ils y restent et quand les aquifères ont été remplacés par de l'eau nouvelle. »

De plus, pour mieux comprendre les inondations, vous devez connaître l'âge de l'eau qui les provoque : « Une partie importante des vagues d'inondation lors de fortes pluies est souvent constituée de vieilles eaux. Celle-ci a souvent pénétré dans le sol et contribue à la vague lorsque de l'eau nouvelle y pénètre. C'est un processus qui n'est pas encore bien compris, mais qui peut être déterminé en datant l'eau ».

Méthodes de datation

Les hydrologues comme Laurent Pfister utilisent deux méthodes pour déterminer l'âge de l'eau : D'abord, ils mesurent la « lourdeur » de l'eau. L'eau est constituée d'hydrogène (H) et d'oxygène (O). Mais il existe différentes sortes de H et O (par exemple 16O ou 18O, qui sont appelés isotopes. Les différents isotopes ont des masses atomiques différentes. Les chercheurs peuvent les mesurer et ainsi déterminer si l'eau est « lourde » ou « légère ».

Selon la période de l'année où l'eau est arrivée sous terre, elle est un peu plus lourde ou plus légère. En effet, en été, lorsque les températures sont plus élevées, une plus grande quantité d'eau légère s'évapore à la surface et l'eau lourde sur le plan isotopique reste et finit par percoler. À partir de là, les chercheurs peuvent reconstituer de courtes périodes de temps et la saisonnalité.

Pendant de plus longues périodes, ils mesurent les produits de désintégration radioactifs dans l'eau. En utilisant la méthode du 14C (datation au radiocarbone) et le CO2 dissous dans l'eau sous forme d'acide carbonique, l'eau de la brasserie, par exemple, peut être datée de l'ère glaciaire. Un autre « marqueur » pour des périodes moyennes à longues est, par exemple, le tritium (3H, hydrogène « super lourd »), qui a été libéré lors des essais d'armes nucléaires dans les années 1950.

Ouverture sur le passé

Le travail avec les isotopes fournit également aux chercheurs des aperçus passionnants sur les processus du passé, comme le rapporte Laurent Pfister : Il y a plusieurs centaines d'années, lorsqu'aucun hydrologue n'observait le débit des rivières, il y avait déjà des témoins silencieux : les mollusques du lit de la rivière fabriquaient différents isotopes dans leur coquille, selon la quantité et la composition de l'eau. Avec leur aide, M. Pfister et ses collègues tentent maintenant de reconstituer les inondations et les sécheresses du passé – la manière dont cela s'est passé devient de plus en plus pertinente car le débit des rivières devient chaque année plus imprévisible en raison du changement climatique.

Tim Haarmann

https://www.science.lu/fr/hydrologie/quest-ce-quune-eau-vieille-quapprennent-les-chercheurs-lage-leau

Leichte Abnahme der Viruslast in Kläranlagen

Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) entnehmen dreimal wöchentlich Abwasserproben aus Luxemburgs Kläranlagen. Diese untersuchen sie dann nach Überresten des Coronavirus, die dort mitsamt der Exkremente der Bevölkerung landen. Anhand der Konzentration der Viren-RNA im Abwasser sollen Hinweise auf die Verbreitung des Virus in der Bevölkerung gesammelt werden. Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen sind zu Beginn der 17. Woche des Jahres 2021 laut den Coronastep-Forschern nach wie vor weit verbreitet – „mit einem abnehmenden Trend im Vergleich zur Vorwoche“. Die beobachteten Werte seien ähnlich wie die in Woche 15. Den konstanten oder auch abnehmenden Trend habe das Team bei allen Kläranlagen beobachtet, mit einer Ausnahme in Petingen, wo der Wert sehr nahe an der Nachweisgrenze liege.

So funktioniert die Coronastep-Untersuchung

Das Forschungsinstitut entnimmt Proben an 13 Luxemburger Kläranlagen: Beggen, Bettemburg, Schifflingen, Bleesbrück, Mersch, Petingen, Hesperingen, Echternach, Übersyren, Grevenmacher, Ulflingen, Böwingen/Attert und Wiltz. Insgesamt wird somit ein Einzugsgebiet mit 445.302 Menschen abgedeckt. Dafür wird über 24 Stunden Wasser am Zufluss der jeweiligen Kläranlage gesammelt. Die Virus-RNA ist in menschlichen Exkrementen nachweisbar und kann deshalb in Kläranlagen gefunden werden. Die Forschungseinrichtung LIST beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit Abwässern und den Viren, die sich darin befinden. Normalerweise gehen die Forscher Viren nach, die Magen-Darm-Entzündungen oder andere Infektionen des Verdauungstrakts auslösen können. Für die Auswertung benutzen die Wissenschaftler im Grunde die gleiche PCR-Methode, wie sie auch bei Rachenabstrichen angewandt wird. Sie erlaubt es, die RNA – also den genetischen Bauplan des Virus – aufzuspüren

Marlene Bucher

Ecostress : le lancement de 30 téraoctets de données sur les écosystèmes

Pour bien comprendre la pertinence de cette nouvelle, nous devons faire un pas en arrière et expliquer les tenants et aboutissants d’Ecostress. Le chef du projet au LIST, Kaniska Mallick, explique : Il s’agit d’une mission scientifique lancée par la NASA qui utilise les stations spatiales internationales pour comprendre certaines des propriétés importantes de l’écosystème terrestre. Plus précisément, il s’agit de comprendre comment l’écosystème réagit à différents niveaux de stress hydrique, à la disponibilité de l’eau, à la façon dont les plantes photosynthétisent, dont les plantes modulent leur perte d’eau et dont elles établissent des stratégies de capture et d’utilisation des ressources pendant différentes périodes de sécheresse.

La température de surface est très sensible au refroidissement par évaporation. Par conséquent, si un refroidissement ou un réchauffement par évaporation se produit en raison des variations de l’humidité du sol, cela se reflète dans la signature thermique. Il s’agit de l’une des conditions préalables pouvant être utilisées ultérieurement pour la modélisation diagnostique de la manière dont les plantes se transmettent entre elles, de la manière dont les écosystèmes s’évaporent, ou des modèles d’utilisation de l’eau par les écosystèmes au cours de différentes amplitudes de disponibilité de l’eau.

Nous avons ce projet avec l’Agence spatiale européenne appelé European Ecostress Hub. L’ESA voulait que nous établissions des cartes mondiales de la température et de l’évaporation de la surface terrestre en Afrique et en Europe, car la NASA s’intéresse surtout aux secteurs nord et sud de l’Amérique, a déclaré M. Kaniska. Il s’agissait d’un accord majeur entre l’ESA et la NASA, et c’est ainsi que nous avons obtenu cette proposition. L’un des plus grands défis dans ce type de projet est l’énorme volume de données, et donc comment gérer de multiples algorithmes avec un tel volume de données. L’une des exigences de l’ESA est que tout soit fait sur une plateforme cloud centralisée, mais bien sûr, pour ce faire, nous avons besoin de toutes les données sur un serveur cloud.

L’ESA souhaitait que le projet soit réalisé en deux phases. Dans la première phase, toutes les données devaient être transformées en un format consultable sur la plateforme cloud TEP afin que tout le monde puisse y accéder, ce que l’équipe d’Ecostress vient d’accomplir.

Dans la phase 1, nous avons produit toutes les données d’une année pour tous les secteurs africains et européens et elles sont maintenant déjà consultables dans un service de catalogue d’accès rapide aux données dans une plateforme d’exploitation thématique de sécurité totale, car c’est l’une des exigences de la future mission LSTM (Land Surface Temperature Monitoring) de l’ESA, a expliqué M. Kaniska. Il y a des groupes consultatifs de mission de l’Agence spatiale européenne et ils aimeraient voir si oui ou non pour les futures missions, ils pourraient obtenir les données dans un tel format consultable, c’était donc l’objectif de la phase 1.

Les données sont désormais disponibles en libre accès et peuvent être modifiées pour répondre aux besoins des utilisateurs. Au lieu de produire des informations à partir d’un modèle particulier et de demander leur utilisation, l’utilisateur a la liberté d’appliquer une analyse scientifique complète de différents algorithmes et de nous aider à déterminer quels algorithmes fonctionnent de manière optimale dans un certain ensemble de conditions environnementales, a expliqué M. Kaniska.

Avec environ 30 téraoctets de données pour une seule année et la mission Ecostress qui durera un peu plus de trois ans, M. Kaniska estime que les données d’entrée atteindront environ 100 téraoctets, puis nous traiterons cet énorme volume dans le serveur cloud.

La mission Ecostress est déjà passée à la deuxième phase, dans laquelle le projet injecte ses propres algorithmes et les exécute sur le serveur cloud.

Nous avons commencé la phase 2, nous testons déjà des algorithmes, l’algorithme de codage des données de température de surface est déjà fait, et maintenant nous testons sa mise en œuvre sur la plateforme, notamment la quantité de mémoire dont il a besoin ! conclut Kaniska.

https://www.infogreen.lu/ecostress-le-lancement-de-30-teraoctets-de-donnees-sur-les-ecosystemes.html

Coronavirus weniger präsent im Abwasser

Die Zahl der Covid-19-Infizierten in Luxemburg ist in der vergangenen Woche deutlich zurückgegangen. Dieser Rückgang sei vermutlich durch die Urlaubszeit zurückzuführen und deshalb auch nur von kurzer Dauer, sagt die Covid-19-Taskforce in ihrem Bericht vom 8. April. Die Experten gehen davon aus, dass die Zahlen in den nächsten Wochen wieder ansteigen. Die Reproduktionszahl sei im Vergleich zur vorherigen Woche, am Donnerstag, dem 8. April, von 0,97 auf 0,93 gefallen. Auch die Gesamtzahl der geschätzten aktiven Fälle sei leicht gesunken – von 3.900 in der vorherigen Woche auf 3.500. Laut „Santé“ befinden sich derzeit 33 CoronaPatienten auf der Intensivstation – einer davon stammt aus der französischen Region Grand Est. Aufgrund der höheren Ansteckungsfähigkeit der britischen Virusvariante (B.1.1.7) und der südafrikanischen Variante (B.1.351) halten die Experten der Taskforce es für möglich, dass das Pandemiegeschehen in Luxemburg wieder anziehen könnte. Derzeit mache die britische 74,1 Prozent und die südafrikanische Variante 18,1 Prozent der Infektionen aus. Laut Taskforce deute die weiterhin hohe Zahl an täglichen Ansteckungen „auf ein volatiles Niveau der epidemischen Situation hin“. Daher hält sie es für wichtig und auch für wirksam, die sanitären Sicherheitsmaßnahmen weiter zu befolgen: Das würde dazu beitragen, dass sich das Pandemiegeschehen nach dem Ende der Ferienzeit weiter stabilisiert.

Die Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) haben diese Woche vergleichbare Tendenzen in Luxemburgs Abwasser feststellen können: Die Konzentration der Viren-RNA „zeigt eine durchschnittliche Prävalenz des Virus im Abwasser landesweit, mit einem offensichtlich abnehmenden Trend im Vergleich zur Vorwoche“. Und weiter: „Auf der Ebene der einzelnen Kläranlagen ist ebenfalls bei allen ein leicht abnehmender beziehungsweise konstanter Trend zu beobachten.“

Raffael Wilmes

La planification urbaine à portée de main

Planification urbaine et approche participative

Le projet MUST puise ses origines dans le projet doctoral d'Elie Daher (LIST/KU Leuven). Intitulée « Enabling Participation in Performance-Driven Architectural Design in the Early Design Stage», la thèse explore les moyens qui permettraient de soutenir une participation citoyenne accrue dans les processus de planification urbaine axés sur la définition des besoins et l'évaluation des indicateurs de performance des solutions proposées. «Le développement technologique favorise une démarche «top-down» alors que les processus participatifs, très plébiscités aujourd'hui, relèvent plutôt d'une approche «bottom-up». L'idée de ce projet est donc de réconcilier ces deux approches aux apparences contradictoires en mêlant conception urbaine basée sur des technologies innovantes et participation citoyenne», explique Elie Daher.

Une plateforme intuitive

Pour ce faire, le département environnemental du LIST (ERIN) a développé la plateforme MUST, basée sur l'intégration de différents critères et indicateurs de performance dans des environnements numériques 2D et 3D, permettant des explorations interactives et proposant des simulations de différentes solutions urbanistiques. «Pour l'instant, nous n'avons expérimenté que trois démonstrateurs. Ces applications ont été conçues pour fonctionner sur des tables tangibles qui permettent de réunir de petits groupes de citoyens autour d'elles. Equipées de 32 caméras, ces tables reconnaissent la position et l'orientation d'objets munis de QR codes qui permettent aux utilisateurs d'interagir très simplement avec l'application», développe Nico Mack.

Les premiers modules développés correspondent à différents stades de la conception. Dans un premier temps, les participants sont invités à se pencher sur la cartographie du site et à définir leurs besoins sur base d'indicateurs de performance liés, par exemple, au confort visuel (vue dégagée vers le ciel ou les espaces verts, ensoleillement, vis-à-vis, etc.), au bien-être (absence de nuisance sonore, qualité de l'air, etc.) et à l'intégration de différentes fonctions dans le tissu urbain (structures d'accueil, établissements scolaires, hôpitaux, transports, espaces verts ou récréatifs, etc.). «Pour chacun de ces indicateurs, les sondés encodent une fourchette de valeurs (exprimées en pourcentage) reflétant l'importance qu'ils y accordent. Toutes ces données sont ensuite intégrées dans un algorithme. Les critères et les opinions sont tellement nombreux que nous ne pouvons pas aboutir à une solution urbaine qui réponde à tous les besoins mais nous obtenons plusieurs scénarios qui seront discutés et affinés lors de la deuxième étape du processus, jusqu'à ce que l'on trouve la solution qui représente une forme de consensus», poursuit Nico Mack.

Au cours de la deuxième phase, les utilisateurs sont invités à établir un diagnostic du site, à l'explorer et à étudier l'organigramme des fonctions proposé par la plateforme. «Arrivé à cette étape, l'application propose des simulations de performance pour chaque indicateur.

Les citoyens peuvent ensuite identifier les fonctions (résidentielle, commerciale, industrielle, mixte, etc.) qui s'inséreront au mieux en différents lieux du site dans le respect des critères définis précédemment», précise Elie Daher. «Dans un troisième temps, les participants se munissent d'objets 3D représentant chacun une fonction et les placent sur la carte interactive pour explorer différents organigrammes et déterminer les adjacences entre les différentes fonctions et les superficies y relatives. A terme, nous développerons un système d'alertes pour avertir les citoyens en cas de non-adéquation de la solution envisagée aux exigences établies au préalable», poursuit Nico Mack. «Ces rappels des critères fixés en amont garantissent la transparence du processus et permettent aux citoyens de prendre leurs décisions en toute connaissance de cause. C'est ainsi que la plateforme réconcilie les approches «top-down» et «bottom-up» et favorise l'acceptation du grand public», affirme Elie Daher.

Développements

Prometteur, le projet MUST a obtenu le soutien du Fonds National de la Recherche, via le programme «Jump», et est entré dans une nouvelle phase de développement. «Grâce à ce financement, nous pourrons entamer l'étude de marché visant à commercialiser notre technologie. Pour ce faire, nous devons préalablement affiner les profils des utilisateurs potentiels de la plateforme, les critères et indicateurs de performance ainsi que le processus de planification», déclare Elie Daher. «Du point de vue technologique, il nous faut désormais intégrer nos trois démonstrateurs dans un seul et unique outil qui permettra de représenter l'ensemble du processus de planification, de la collecte des besoins à la représentation de la solution urbanistique finale en passant par l'exploration des différents scénarios proposés par l'algorithme», développe Nico Mack.

Une chose est sûre: les bénéfices de la future plateforme seront multiples et profiteront à de nombreux secteurs. Les pouvoirs publics bénéficieront grâce à elle d'une solution numérique intuitive permettant d'engager les citoyens dans le processus décisionnel. Les architectes et urbanistes du secteur privé accèderont facilement aux informations collectées et disposeront d'un outillage innovant pour l'ensemble du processus de conception. Quant aux citoyens, ils seront intégrés dans le processus de planification urbaine de façon transparente et démocratique.

LIST-Forscher melden steigende Viruslast in Kläranlagen

Dreimal wöchentlich entnehmen Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) Abwasserproben aus Luxemburgs Kläranlagen. Diese untersuchen sie dann nach Überresten des Coronavirus, die dort mitsamt der Exkremente der Bevölkerung landen. Anhand der Konzentration der Viren-RNA im Abwasser sollen Hinweise auf die Verbreitung des Virus in der Bevölkerung gesammelt werden.

Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen zeigen laut der Analyse der Forscher vom 24. März weiterhin eine hohe Verbreitung des Virus im Land – „mit steigender Tendenz“. Das Team präzisiert außerdem, dass der Anstieg der Werte auf nationaler Ebene offenbar unter anderem auf steigende Werte in drei Kläranlagen zurückzuführen sei – Wiltz, Ulflingen und Schifflingen.

Auch die Corona-Taskforce Luxemburgs hatte kürzlich bereits einen steigenden Trend der Infektionszahlen gemeldet. Das Team stellte in seinem Bericht die These auf, dass die Bevölkerung derzeit möglicherweise nachlässiger werde, was die Kontaktbeschränkungen oder sonstige gemeinschaftliche Anstrengungen gegen die Verbreitung des Coronavirus angehe.

Marlene Bucher

Viruslast in Kläranlagen weist immer noch auf weite Verbreitung hin

Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen sind in der elften Woche des Jahres 2021 laut den Coronastep-Forschern nach wie vor hoch – „mit einem konstanten Trend seit Beginn der letzten Woche“. Das deute auf eine immer noch große Verbreitung des Virus auf nationaler Ebene hin. In der kommenden Woche werde sich bestätigen, ob sich der aktuelle Trend fortsetzen wird oder nicht, heißt es in der Analyse der Forscher.

Unterdessen meldet die Taskforce des Großherzogtums eine steigende Tendenz bei den Corona-Fallzahlen. Nach der stabilisierenden Tendenz in den vorigen Wochen zeige die Entwicklung in der vergangenen Woche „einen zunehmenden Trend der epidemischen Dynamik“, heißt es in dem jüngsten Bericht der Taskforce. Die geschätzte Verbreitung der ansteckenderen Virusvarianten sei zwar nicht gestiegen, allerdings seien die täglichen Fallzahlen in letzter Zeit generell gestiegen.

Die durchschnittliche Reproduktionszahl der vergangenen Woche habe laut der Analyse bei 1,05 gelegen. Zum Vergleich: In der Vorwoche betrug diese 0,98. „Die Gesamtzahl der geschätzten aktiven Fälle ist auf etwa 3.000 Fälle gestiegen“, meldet die Taskforce weiter. Auch die Voraussagen für die mittelfristige Entwicklung der täglichen Fälle sähen mit den aktuellen Zahlen pessimistischer aus als noch in der Woche zuvor. Ein epidemischer „Rebound“ („Rückfall“) sei ebenfalls im Bereich des Möglichen.

Werden die Menschen wieder nachlässiger?

Nach aktuellen Schätzungen der Taskforce sei derzeit bei der britischen Virusvariante B.1.1.7 eine Verbreitung von 58,2 Prozent und bei der südafrikanischen Variante B.1.351 eine Verbreitung von 19,8 Prozent für die erste Märzwoche zu erkennen. Sie weist allerdings ebenfalls darauf hin, dass die Prävalenzdaten der ansteckenderen Virusvarianten nach wie vor noch nicht vollständig repräsentativ seien.

Die Taskforce zieht aus den aktuellen Zahlen ihre Schlüsse – in einem kürzlich veröffentlichten Bericht sprach das Team noch von wirkungsvollen Anstrengungen der Bevölkerung, die vor allem das Einschränken von sozialen Kontakten beinhaltet hätten. Nun schreibt die Taskforce: „Die jüngste Entwicklung könnte darauf hindeuten, dass die positive Wirkung der gemeinsamen gesellschaftlichen Anstrengungen zur Verringerung körperlicher Interaktionen, zur Einhaltung von Hygienemaßnahmen und zur aktiven Teilnahme an groß angelegten Tests bei der Senkung der Kurve etwas nachgelassen hat.“

Marlene Bucher

Produire de l’hydrogène à l’aide du soleil

Prenez de l’eau, utilisez l’électricité pour la décomposer en ses composants, l’oxygène et l’hydrogène, et voilà. C’est, brièvement expliqué, le principe de l’électrolyse, une des nombreuses méthodes de production de l’hydrogène. Le nœud du problème est le suivant : la production d’hydrogène est extrêmement gourmande en énergie. Et la majeure partie de l’énergie actuellement utilisée pour cette production provient de ressources non renouvelables comme le pétrole, le gaz ou le charbon. Par conséquent, si l’hydrogène doit nous aider à nous affranchir de ces combustibles fossiles, sa production doit être durable. C’est précisément le but de la coopération que le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a établi avec l’entreprise française 3D-Oxides.

La plus grande installation du monde de ce type

« Au LIST, nous travaillons déjà sur de nouvelles familles de matériaux qui devraient nous permettre de produire de l’hydrogène uniquement à l’aide de l’énergie solaire » explique Damien Lenoble, responsable du département Recherche et technologie des matériaux. « Nous sommes également capables d’affiner la sélection de ces familles de matériaux. Mais pour déterminer la composition exacte, il faut faire beaucoup d’essais » explique le chercheur du LIST, qui fait référence aux quelque 70 éléments chimiques présents dans la nature et aux milliards de combinaisons possibles qui en résultent.

Un élément essentiel du partenariat entre le LIST et 3D-Oxides est, outre les travaux de recherche menés conjointement sur place, une installation développée par 3D-Oxides. Celle-ci a été mise en place au LIST et vise à accélérer l’usage de l’énergie solaire pour la production d’hydrogène par craquage photocatalytique (c’est-à-dire en utilisant l’énergie solaire) de l’eau. Il s’agit de la plus grande installation de ce type au monde. Et même si la taille ne fait pas toujours la différence, ici c’est pourtant bien le cas. En effet, de par ses dimensions, « Sybilla 450 » accélère considérablement la recherche de matériaux appropriés pour la production d’hydrogène par l’énergie solaire.

Un film extrêmement fin composé de photo-électrodes

Selon D. Lenoble, en l’état actuel des connaissances scientifiques, on estime qu’un nouveau matériau peut être étudié chaque jour. Il y a donc un écart notable entre les possibilités et les capacités. « La nouvelle technologie nous permet maintenant de tester 50 à 100 nouveaux matériaux par jour » dit-il. « La recherche de matériaux appropriés va donc nettement plus vite ».

On utilise le procédé de dépôt chimique en phase vapeur dit CBVD (Chemical Beam Vapor Deposition). Dans ce procédé d’impression 3D, un film (couche) extrêmement fin, de l’ordre du micromètre, et composé de photo-électrodes, est produit, film qui à son tour est constitué de diverses combinaisons de matériaux aux propriétés différentes. Cette technologie de dépôt de couches minces permet un traitement simultané de plusieurs matériaux grâce à une approche combinée. L’une des particularités de la machine Sybilla 450 est la taille de cette couche (qui lui a donné son nom). Elle affiche un diamètre de 450 millimètres, ce qui correspond approximativement à la taille d’une jante de 18 pouces.

La méthode permet de réaliser de nombreuses expériences simultanément

« Quand j’ai commencé ici il y a huit ans, les couches étaient de cette taille » affirme la chercheuse Bianca Rita Pistillo, en montrant une couche à peine plus grande qu’une petite assiette à dessert. « Cette nouvelle installation me facilite grandement la tâche » poursuit B. R. Pistillo, qui dirige l’un des deux projets de recherche issus de ce partenariat. « Nous pouvons réaliser plein d’expériences en même temps sur une couche et gagner ainsi beaucoup de temps ».

« Le soleil et l’eau ne suffisent pas à eux seuls pour produire de l’hydrogène » résume Emanuele Barborini, chercheur au LIST. « Nous avons besoin d’un troisième acteur capable de capter l’énergie solaire, de la convertir en charge électrique et ce faisant de scinder la molécule ». Dans ce contexte, les composés chimiques tantalate de sodium et titanate de strontium, utilisés dans les deux projets, sont prometteurs.

Modifier un peu le mélange pour chaque essai

E. Barborini compare les possibilités offertes par la nouvelle machine et la grande couche à la recherche de la meilleure recette de gâteau au chocolat. « Jusqu’à présent, on rassemblait les ingrédients, on les mélangeait, on faisait cuire le gâteau et on le goûtait. Ensuite, on modifiait un peu le mélange des ingrédients et on réalisait un nouveau gâteau. Et ainsi de suite » explique E. Barborini. A contrario, la grande couche est comme un énorme gâteau où les ingrédients sont mélangés de manière variée. Le goût du gâteau varie en fonction de l’endroit où l’on croque.

Uwe Hentschel

https://www.science.lu/fr/production-durable/produire-lhydrogene-laide-du-soleil

Du mieux du côté des stations d'épuration

Alors qu'il y a un an, le pays était à deux doigts de vivre son premier confinement, le covid est toujours présent. Mais les chercheurs du Luxembourg Institute of Science & Technology (LIST) ont adressé une bonne nouvelle dans leur dernier rapport Coronastep en date. Selon leurs analyses, semaine 10, la présence du virus dans les eaux de stations d'épuration s'est faite plus discrète. Restant toutefois à des «toujours détectable en grande quantité». Mais la tendance baissière est une première en un mois.

Ainsi, le LIST note que la «prévalence diminue légèrement», et cela dans l'ensemble de la douzaine de points de prélèvement répartis sur le pays. Alors que l'épidémie compte désormais 663 victimes, les chercheurs modèrent toutefois les enthousiasmes : «Il n’est pas encore possible de dire s’il s’agit d’un renversement de tendance».

Le résultat de la semaine prochaine est donc particulièrement attendu. D'autant plus que le gouvernement vient de signaler qu'il pourrait alléger les restrictions sanitaires dès le 2 avril prochain. Si les données Coronastep venaient encore à diminuer, cela pourrait inciter les autorités sanitaires à se montrer plus souples. A voir donc.

Malgré les variants

La baisse pourrait aussi traduire les premiers signes de l'efficacité de la campagne vaccinale anti-covid engagée depuis le 28 décembre dernier. Le pays a, depuis, déjà administré 46.709 doses (et 14.118 personnes ont reçu les deux doses recommandées). Cela traduirait également le faible impact sanitaire des nouveaux variants. Vendredi, la ministre de la Santé se satisfaisait d'ailleurs de constater que, malgré la présence de plus en plus significative de la souche britannique, le nombre de nouveaux cas positifs n'explosait pas.

Sur ces sept derniers jours, le Luxembourg a toutefois dépisté 1.166 résidents positifs au virus, et 4.957 en un mois.

Patrick JACQUEMOT

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/du-mieux-du-cote-des-stations-d-epuration-60479117de135b9236f58388

Vom Labor in die Industrie

„Phoenix“ ist ein Innovationsprojekt, das Dienstleistungen rund um Nano-Pharmazeutika, deren Prüfung, Sicherheitsbewertung und auch Herstellung ermöglichen soll, so dass Start-ups, Forschungslabore oder andere Anwender davon profitieren können. Das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) koordiniert einen Teil dieses Projekts.

Aber was sind Nano-Pharmazeutika eigentlich? Tommaso Serchi vom LIST erklärt: „Eigentlich sind Nano-Arzneimittel nicht anders als normale Medikamente“, nur viel, viel kleiner. Etwa 80 000 Mal dünner als ein menschliches Haar. Durch die Größe veränderten sich auch die Eigenschaften der Medikamente, was man wiederum in der Therapie, beispielsweise von Krankheiten wie Krebs, nutzen könne.

Frei von Nebenwirkungen

„Eine Chemotherapie betrifft den ganzen Körper“, erklärt Serchi. Nano-Pharmazeutika würden allerdings nur die Krebszellen angreifen. Ihnen wäre quasi ein Navigationsgerät mitgegeben, das sie direkt zum Tumor führt, wo sie wirken können. Mit dem Resultat, dass – zumindest in der Theorie – eine Krebstherapie mit Nano-Medikation nahezu frei von Nebenwirkungen sei.

Und das sind nicht die einzigen Vorteile, die sich die Forscher von der Nano-Medizin erhoffen: „Die Stabilität der Medikamente wird durch die Nano-Medizin erhöht.“ Wie lange besteht ein Medikament, ohne sich zu verändern? „Wenn es für einige Produkte nur eine Haltbarkeit von sechs Monaten gibt, kann man über die Nanotechnologie diese auf bis zu zwei Jahre verlängern“, sagt Serchis Kollegin Nazende Günday-Türeli von der saarländischen Firma My- Biotech, die die wissenschaftliche Koordinatorin des Projekts ist, welches in den nächsten vier Jahren mit 14,45 Millionen Euro gefördert wird. „Es ist also nicht nur für die Patienten von Vorteil, sondern auch sehr nützlich für das Gesundheitssystem.“

Allerdings nützen diese Vorteile niemandem etwas, wenn sie nur in der Theorie existieren. Es gibt noch Probleme bei der Herstellung der Medikamente. Die Infrastruktur ist noch nicht so ausgereift, als dass man sie auf den Weltmarkt bringen könnte. „Was im Labor gut funktioniert, muss in der Industrie noch lange nicht funktionieren“, sagt Serchi. Hier setzt „Phoenix“ an: Es ist die Aufgabe des LIST und zehn europäischer Partnerfirmen (unter anderem aus Deutschland, Spanien und Kroatien), diese Lücke zwischen den Laboren und der Industrie zu schließen.

Nazende Günday-Türeli erklärt, dass es zwei verschiedene Ansätze zur Herstellung dieser Medikamente gibt. Ansatz Nummer eins: Man mahlt die Medikamente mit speziellen und sehr teuren Maschinen, so dass sie irgendwann die Größe von Nano-Partikeln haben. Ansatz Nummer zwei: Man hat eine Lösung mit dem Wirkstoff und dann baut man es von Atom zu Atom, Molekül zu Molekül zusammen, bis man zu dem gewünschten Ergebnis gelangt.

Für jede Art von Nano-Pharmazeutik brauche es zudem unterschiedliche Ausrüstungen und Methoden. „Die Entwicklung von Medikamenten ist immer sehr teuer“, ergänzt Serchi. „Deshalb ist das Projekt ‚Phoenix’ so wichtig“, betont Günday-Türeli. Es gebe viele verschiedene Institute und Unternehmen mit guten Ideen, es fehle dort aber oft am Wissen zur industriellen Umsetzung.

Experten zusammenführen

„Man braucht verschiedene Experten, die zusammenarbeiten“, sagt Günday-Türeli. Jemanden, der synthetisieren kann, jemanden der produzieren kann, jemanden der den Papierkram erledigt. In der Pharmaindustrie seien die Standards sehr hoch gesetzt. Günday-Türeli und Serchi arbeiten schon lange in der nanomedizinischen Forschung und haben sich ein Expertennetzwerk aufgebaut, von dem sie bei der Bewerbung zur Projektförderung profitierten.

Sie brachten ihre Partner zusammen, um ein Konzept zu erstellen, das auf die Ausschreibung der EU passt. Diese fordert, mit einem „Open Innovation Test Bed“ die Produktion für nanopharmazeutische Medikamente zu entwickeln und bereitzustellen. Sie werden die Charakterisierung, Herstellungs-, Verpackungs-, Verarbeitungs- und Lagerungsverfahren von nanopharmazeutischen Medikamenten nach pharmazeutischen Standards etablieren. Dieses Regelwerk nennt sich GMP (Good Manufacturing Practice) und muss weltweit eingehalten werden.

„Phoenix“ hat sich vorgenommen, innerhalb der nächsten vier Jahre GMP-zertifizierte Chargen von Nano-Medizin bereitzustellen, die für klinische Tests geeignet sind und den europäischen Arzneimittel-Vorschriften entsprechen. Es ist geplant, dass im Anschluss an das Forschungsprojekt eine Firma die Errungenschaften von „Phoenix“ weiter verfolgt.

Eine Vorgabe aus dem EU-Projekt ist außerdem, dass die Firma, die durch die Förderung entsteht, das Potenzial hat, den vierfachen Umsatz der Fördersumme innerhalb von fünf Jahren nach Bezuschussung durch die EU zu erreichen. Das wären in diesem Fall also knapp 60 Millionen Euro bis 2029. „Wenn alles so läuft, wie wir uns das vorstellen, dann wird es nach dem Ende des Projekts, hier in der Großregion auch noch mehr Arbeitsplätze geben“, so Serchi. Normalerweise werden auf eine Ausschreibung dieser Art mehrere Projekte gefördert, erklärt Günday- Türeli. Doch in diesem Fall sei lediglich ihr Projekt gefördert worden, was sie sehr stolz gemacht habe. Der nächste Schritt sei die Kick-off-Veranstaltung am 25. März. Dann wird die Webseite eingerichtet und ein Katalog erstellt mit den Dienstleistungen, die „Phoenix“ anbietet.

Clemens Sarholz

Le jumeau numérique: digitaliser pour mieux anticiper

À l’heure actuelle, la technologie permet de créer des systèmes complexes, renseignés par une grande quantité d’informations qui peuvent être délivrées, y compris en temps réel. Le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) travaille à la réalisation de jumeaux numériques au Luxembourg, qui recouvrent différentes échelles, celle d’un bâtiment, d’un quartier ou même du pays.

Un jumeau numérique, mais de quoi parle-t-on? Il s’agit d’une représentation virtuelle des systèmes (trafic, eau, air…) et biens (bâtiments, ressources…) qui permet de réaliser des simulations d’actions, de modifications, et d’en voir les impacts à différents niveaux. Cette simulation virtuelle permet d’obtenir les informations liées à une modification avant que celle-ci ne soit réalisée dans le monde réel. Cette recherche vise à améliorer la visibilité des processus et à soutenir la planification.

Les jumeaux numériques existent déjà dans d’autres domaines, comme dans l’industrie, où des systèmes de production sont éprouvés à l’occasion de la construction d’une nouvelle usine, par exemple. Le jumeau agit comme une réplique virtuelle de l’environnement physique. Pour cela, il collecte un grand nombre de données, utilise les algorithmes et l’intelligence artificielle pour modéliser un système qui peut être modifié.

À l’échelle du bâtiment

Le jumeau numérique peut être utilisé à l’échelle du bâtiment. Et cela commence dès la phase de conception, avec, par exemple, le permis de construire numérique ou le cadastre vertical digitalisé. Afin de récolter des données numériques à l’échelle du bâtiment, il est aussi possible de s’appuyer sur les acteurs qui produisent de l’information pour les bâtiments, à savoir les architectes et les ingénieurs. «Aujourd’hui, les maquettes numériques réalisées en BIM ne sont pas encore destinées à être partagées pour créer un jumeau numérique, mais elles visent plutôt un usage à des fins architecturales et techniques, éventuellement de chantier, ou à l’usage du client, explique Sylvain Kubicki, chercheur au List. Mais il est aussi possible d’augmenter ce modèle numérique avec des données fournies en temps réel par des outils techniques, ou toute autre source de captation de données, et de les traiter avec des approches d’intelligence artificielle. Grâce à ce système, il est possible d’analyser et traiter des phénomènes de natures très diverses, comme l’amélioration de la gestion du chantier, la sécurité sur ce dernier, la planification, tout ce qui concerne le tracking du matériel…»

D’autres applications peuvent aussi être développées dans la phase de gestion du bâtiment, comme l’amélioration de l’empreinte environnementale de ce dernier à travers sa consommation énergétique. Dans ces smart buildings, une partie des informations du digital twin proviennent aussi des systèmes techniques installés dans le bâtiment. Mais encore faut-il que les équipements puissent échanger les informations entre eux pour être efficaces. C’est pour cela que le List est impliqué dans le projet «Smart Readiness Indicator for Buildings», une initiative européenne qui détermine le niveau de capacité du bâtiment à s’autogérer et à interagir avec ses occupants et la grille énergétique du quartier. «À terme, cet indicateur va faire partie du pack gouvernemental sur la directive énergétique des bâtiments, au même titre que l’Energiepass actuel», informe Sylvain Kubicki.

Des obstacles à surmonter

Toutefois, il existe encore des freins à lever, notamment sur la souveraineté et le partage des données. «Il faut encore définir quelles données peuvent être partagées, et avec qui. Par rapport aux sources, les modèles BIM constituent un point de départ, mais ils doivent être complétés par des données extérieures, comme celles issues de la gestion du bâtiment, ou les données qui concernent, par exemple, les produits mis en œuvre dans le cadre de la construction circulaire.»

À cela s’ajoute le frein de l’interopérabilité des différentes bases de données, qui ne sont pas encore compatibles entre elles. Une piste de réponse est en cours, avec l’élaboration de nouveaux standards. «Le List est impliqué dans le projet européen DigiPlace, qui s’intéresse à la standardisation des plateformes destinées à la conception-construction, avec des plateformes qui hébergent les informations sur les produits et des plateformes qui sont utilisées pour évaluer les impacts environnementaux ou énergétiques d’une construction. Ce projet vise à définir une architecture commune, une base de référence, pour que ces outils de développement s’appuient sur des principes communs.»

Aussi pour la planification urbaine

Le digital twin peut aussi être utilisé à l’échelle du quartier. Ce modèle numérique, avec sa capacité de simulation et d’optimisation, peut se révéler très utile dans le travail de planification urbaine. Le jumeau numérique peut être mis à profit, par exemple, dans le cadre d’une consultation citoyenne. «Grâce à ce jumeau numérique, il est possible d’aller beaucoup plus loin avec les citoyens que la simple transmission d’informations ou la réception d’idées sur un formulaire, en travaillant avec ces derniers sur des modèles structurés, avec des outils qui permettent de s’exprimer et de mettre en œuvre virtuellement des propositions», explique Sylvain Kubicki.

Par ailleurs, les jumeaux numériques à l’échelle d’un quartier sont aussi intéressants pour la gestion énergétique. «Nous réalisons actuellement un jumeau numérique de Belval, car il s’agit d’un quartier relativement homogène, avec des bâtiments construits selon le même concept énergétique low tech. À partir de l’étude de la Maison de l’innovation, nous déployons un digital twin basé sur le BIM et agrémenté d’informations issues de capteurs. On ajoute à cela des analyses de cycles de vie, tant pour limiter les impacts environnementaux et énergétiques du bâtiment que pour limiter ceux sur la santé des occupants. Dans l’immédiat, cela permet d’optimiser la phase de monitoring et, à terme, de formuler des recommandations d’utilisation. Le projet a pour objectif d’extrapoler cette analyse à l’échelle du quartier, en y intégrant d’autres paramètres qui ne sont pas considérés à la simple échelle du bâtiment», conclut Sylvain Kubicki.

Céline Coubray

In Luxemburgs Abwasser werden immer mehr Coronaviren gefunden

Die Virenmenge steigt – zu diesem Schluss kommen die Forscher des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), die mit ihrem Coronastep-Programm die Luxemburger Abwässer unter die Lupe nehmen. „Die in der achten Kalenderwoche in Kläranlagen vorliegenden SARS-CoV-2-RNA-Flüsse deuten auf eine hohe Prävalenz des Virus im Abwasser auf nationaler Ebene hin“, schreiben die LISTWissenschaftler im aktuellsten Report Nummer 52. Wie in den beiden Vorwochen sei auch während der achten Jahreswoche ein leichter Aufwärtstrend zu erkennen.

Im Vergleich der einzelnen Kläranlagen zeigen sich laut LIST auch wieder regionale Unterschiede: Das Institut habe insbesondere in den Kläranlagen von Petingen, Beggen, Schifflingen und Bettemburg in den vergangenen zwei Wochen einen Aufwärtstrend beobachtet. Die Konzentration der Coronaviren bei den anderen Kläranlagen sei mehr oder weniger konstant geblieben.

Die LIST-Forscher entnehmen Proben an 13 luxemburgischen Kläranlagen. Insgesamt wird somit ein Einzugsgebiet mit 445.302 Menschen abgedeckt. Dafür wird über 24 Stunden Wasser am Zufluss der jeweiligen Kläranlage gesammelt. Die Virus-RNA ist in menschlichen Exkrementen nachweisbar und kann deshalb in Kläranlagen gefunden werden. Das LIST beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit Abwässern und den Viren, die sich darin befinden. Normalerweise gehen die Forscher Viren nach, die Magen-Darm-Entzündungen oder andere Infektionen des Verdauungstrakts auslösen können. Für die Auswertung benutzen die Forscher im Grunde die gleiche PCR-Methode, wie sie auch bei Rachenabstrichen angewandt wird. Sie erlaubt es, die RNA – also den genetischen Bauplan des Virus – aufzuspüren.

(red.)

Des médicaments du futur à l’essai au Luxembourg

L’Europe du médicament de demain a rendez-vous à Luxembourg. Au Luxembourg institute of science and technology (List) exactement, où le professeur Nazende Günday-Türeli, de MyBiotech (Sarrebruck), coordonnera les développements scientifiques et industriels de onze partenaires.

Phoenix, le nom de ce projet à 14,45 millions d’euros dont 11,1 millions de l’Union européenne, doit développer un banc d’essai d’innovation ouverte pour les nanopharmaceutiques, qui doit permettre de passer des études aux essais cliniques sur une base facile, transparente et abordable.

Ces très petits composants, de l’ordre de la molécule, pourraient devenir les médicaments de demain, grâce à des niveaux d’efficacité et de ciblage largement supérieurs aux médicaments que nous connaissons aujourd’hui.

Les 11 partenaires formant le consortium du projet sont:

- Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) – Organisation de Recherche et de Technologie (RTO), Luxembourg – Coordinateur du projet.

- MyBiotech – PME, Allemagne – Coordinateur scientifique du projet.

– Nanomol Technologies SL, PME, Espagne.

- LeanBio SL, PME, Espagne.

- BioNanoNet Forschungsgesellschaft mbH (BNN) – RTO, Autriche.

- Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC – deux Instituts différents prennent part au projet: CSIC-INMA and CSIC-ICMAB) – RTO, Espagne.

- Institute for Medical Research and Occupational Health (IMROH) – RTO, Croatie.

- Research Center Pharmaceutical Engineering GmbH (RCPE) – RTO, Autriche.

- Cenya Imaging B.V. – PME, Pays-Bas.

- Topas Therapeutics GmbH – Industrie, Allemagne.

- Grace Bio SL – PME, Espagne.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/medicaments-futur-a-essai-au-l

Mise au point et essais de nouvelles structures pour les composants aéronautiques et aérospatiaux

Le lancement d’une Golf diesel neuve dans l’espace coûterait une bonne dizaine de millions d’euros. Et si le réservoir était plein, il faudrait ajouter encore facilement 400 000 euros. Les données du LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology), selon lesquelles il faudrait débourser entre 5000 et 10 000 euros pour chaque kilo de poids, ne sont peut-être fondées que sur des estimations approximatives, mais même sans données précises, l’équation se résume très simplement. Plus la pièce est lourde, plus le transport est coûteux.

Structure en 3D robuste à partir d’un filament tissé avec revêtement polymère

« En particulier pour le transport, les besoins en énergie sont étroitement liés au poids » explique Damien Lenoble, Directeur du département de recherche et de technologie des matériaux du LIST. C’est une autre raison pour laquelle le LIST travaille depuis déjà un certain temps sur la recherche de composants légers pour l’industrie aéronautique et aérospatiale, explique D. Lenoble. Pour lui, la coopération désormais lancée avec l’entreprise luxembourgeoise Gradel marque une autre étape importante sur cette voie. Bien sûr, cette coopération ne concerne pas le transport de voitures dans l’espace, mais par exemple de satellites (qui sont plus légers). Cependant, à l’avenir cette nouvelle technologie pourrait également être utilisée dans les industries aéronautique et automobile.

Dans un laboratoire de recherche commun sur le site du LIST à Hautcharage, les chercheurs du LIST et Gradel souhaitent se consacrer à la recherche et aux essais de structures ultra-légères mais très robustes. Des fibres de carbone sont à cet effet revêtues d’un polymère qui durcit l’ensemble de l’objet et le rend extrêmement solide et résistant. Les fibres de carbone imprégnées sont enroulées sous forme de filament pour produire une structure en maille 3D optimisée qui confère à la pièce ses propriétés mécaniques particulières.

Fabrication entièrement automatisée de composants à l’aide d’un bras robotisé

Un procédé appelé « xFKin3D » est mis en œuvre afin de créer les pièces par tissage du filament. Il n’est toutefois pas nécessaire que le support du revêtement polymère soit toujours de la fibre de carbone. Comme l’explique Claude Maack, Directeur général de Gradel, d’autres matériaux naturels peuvent également être employés, comme le lin, le basalte ou le verre.

La collaboration entre le LIST et Gradel porte sur deux projets. Le premier vise à appliquer la technologie xFKin3D à l’espace. L’objectif est de poursuivre le développement de cette technologie afin qu’elle puisse aussi être utilisée et surtout approuvée pour la production de composants destinés à des applications spatiales.

Le second projet vise à concevoir une machine à enrouler robotisée qui permette ensuite la fabrication entièrement automatique de pièces. Un bras robotisé de Gradel déjà installé au LIST sera utilisé à cette fin. Ainsi, alors que le premier projet est plutôt de nature artisanale, l’emploi du bras robotisé doit quant à lui permettre une fabrication industrielle à plus grande échelle. Il existe déjà des clients pour cela : Thales Alenia Space et Airbus Defence and Space en France, ainsi que OHB en Allemagne, toutes trois des entreprises renommées dans le secteur des satellites.

Réduction du poids jusqu’à 75 %

Les composants produits sont destinés à servir comme supports d’antenne ou pour la fixation d’appareils dans les satellites. Actuellement, beaucoup de ces pièces sont en métal et donc relativement lourdes. Selon C. Maack, une réduction de poids allant jusqu’à 75 % est envisageable grâce à l’emploi de cette nouvelle technologie. « L’objectif est très simple » déclare le Directeur général de Gradel : « Seulement le matériel nécessaire, complété par le facteur sécurité, et rien d’autre ».

Gradel s’occupera entre autres de la commercialisation des produits, tandis que le LIST apportera son savoir-faire dans la composition des matériaux et mènera des recherches sur les aspects essentiels à la qualité des composants. Il s’agit par exemple de la vitesse d’enroulement, de la pression ou encore de la température.

Les deux projets sont soutenus par le programme spatial national luxembourgeois LuxIMPULSE, qui vise à fournir des fonds pour aider les entreprises basées au Luxembourg à commercialiser des idées innovantes. Le programme est géré par l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA) en collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA).

Uwe Hentschel

https://science.lu/fr/ultra-legeres-extremement-resistantes/mise-point-essais-nouvelles-structures-pour-les-composants-aeronautiques-aerospatiaux

„E-Autos alleine werden uns nicht retten“

Thomas Gibon, worum geht es bei Climobil?

Der Ursprung liegt in der häufig auftretenden Frage, ob E-Autos besser sind als Benziner und Diesel-Fahrzeuge. Menschen fokussieren sich dabei auf zwei Dinge: Bei Diesel- und Benzinautos sind es die Emissionen beim Fahren. Bei E-Autos ist es die Batterieproduktion oder die Energie, die genutzt wird. Aber um einen fairen Vergleich zu bekommen, muss der komplette Lebenszyklus des Autos mitbeachtet werden – die Produktion des Autos, die Herstellung einer Batterie für ein E-Auto, die Elektrizität, die wir nutzen, wenn wir das E-Auto laden, die Lieferung und Verbrennung des Benzins im Verbrennermotor. Nur wenn man alle CO 2 -Emissionen dieser Vorgänge addiert, hat man einen fairen Vergleich.

Beziehen Sie die Daten für den Vergleich von den Herstellern?

Ja. Was Batteriegröße und Gewicht angeht, wissen wir auch, dass sie stimmen, das ist einfach nachzuvollziehen. Was den Verbrauch angeht, wissen wir, dass es nicht unbedingt so ist. Es ist bekannt, dass Diesel- und Benzinfahrzeuge mit geringerem CO 2 -Ausstoß geworben haben, als sie hatten. Aber auch bei den E-Autos ist der Verbrauch oft höher als angegeben. Im Vergleich zur offiziellen NEFZ-Angabe (Neuer Europäischer Fahrzyklus, Anm. d. Red.) haben wir rund 30 Prozent aufgeschlagen und halten uns damit an Rechnungen vom International Council on Clean Transportation (ICCT).

Was können die Anwender in der App lernen?

Wir spielen mit verschiedenen Parametern. Nutzer sollen verstehen, dass Resultate sich sehr einfach verändern können. Die Lebensdauer des Autos etwa verändert die Emissionen pro Kilometer. Oder die Batteriegröße. Wir wollen den Menschen verstehen helfen, dass Resultate oft nicht in Stein gemeißelt sind. Es muss nicht immer sein, dass ein E-Auto automatisch besser ist als anders angetriebene Fahrzeuge. Auch wenn es das oft ist.

Wie entstand die Idee zur App?

Die Abgeordnetenkammer hatte uns gebeten, Informationen auf eine Anfrage zusammenzutragen. Wir sollten erklären, warum E-Autos normalerweise besser als Diesel sind. Der Transportminister hatte eine Anfrage bekommen, weil in der Presse stand, dass acht Jahre Golf fahren der Produktion einer Batterie entspricht – ob er sich sicher sei, dass er mit dem Ausbau der Elektromobilität weitermachen wolle. Am Ende fanden wir heraus, dass es verschiedene Parameter gibt, die für die Antwort eine Rolle spielen. Daher haben wir den Rechner entwickelt und die Daten eingepflegt, die wir schon hatten.

Kann man sagen, ab wann ein Auto wirklich „grün“ ist?

Ein Auto ist niemals „grün“, das wollen wir zeigen. Solange man Autos produziert und nutzt und Energie braucht, um sie zu nutzen, steckt man Energie hinein, was bedeutet, dass es zu Emissionen kommt. Bei „sauber“ denken die meisten an CO 2 - Emissionen. Aber es gibt noch andere Aspekte. Allgemein kann man aber sagen, dass E-Autos immer besser werden. Der Vorteil ist, dass das Diesel-Fahrzeug in zehn Jahren genauso „schmutzig“ sein wird wie heute, während das E-Auto besser sein wird, weil die Elektrizität, die verwendet wird, „grüner“ wird.

Wie ist es mit Wasserstoff-autos?

Das haben wir nicht in Betracht gezogen, denn diese Autos waren 2018 nicht in Luxemburg erhältlich. Daneben gibt es nur einen Ort, an dem man sie hier laden kann. Was Wasserstoff angeht, so ist es auch nicht wirklich vorgesehen, diesen Antrieb für den privaten Transport zu nutzen. Ich denke, er wird eher für Langstreckentransporte genutzt. Ein Grund dafür ist, dass man damit weitere Strecken zurücklegen kann. Aber wenn wir die Energie betrachten, die es braucht, um Wasserstoff herzustellen, dann ist er auch nicht wirklich sauber. Und normalerweise fährt man täglich nicht mehr als 200 Kilometer, daher braucht man nicht unbedingt ein Fahrzeug, das weitere Strecken zurücklegen kann.

Wie sieht es mit Hybrid-Fahrzeugen aus?

Das ist auf dem Papier eine sehr gute Idee, denn man scheint von beidem das Beste zu bekommen. Für lange Strecken nutzt man Diesel oder Benzin, für kurze fährt man elektrisch. Es wurde aber nachgewiesen, dass Menschen Hybrid-Fahrzeuge so nicht nutzen. Die effizienteste Variante ist die, die man aufladen kann: Plug-in-Hybrid. Es gibt eine ICCT-Studie, die zeigt, dass die meisten Leute das Plug-in-Fahrzeug nicht so oft aufladen, wie sie sollten, so dass sie oft eine leere Batterie und einen ungenutzten Elektromotor mit sich herumschleppen, was manchmal eine noch schlechtere Umweltbilanz als ein reines Benzinfahrzeug hinterlässt.

In der App muss man auch das Land wählen, in dem man das Auto lädt – warum?

Jedes Land hat seinen eigenen Energiemix bei der Stromproduktion. Belgien versucht aus der Atomenergie auszusteigen und diese durch Gas zu ersetzen. Deutschland nutzt noch Kohle und versucht auch, aus der Atomenergie auszusteigen und auf erneuerbare Energien zu setzen. Frankreich wird vermutlich auch weiterhin Nuklearenergie nutzen. Drei verschiedene Fälle rund um Luxemburg, die verschiedene CO 2 -Emissionen pro Kilowattstunde nach sich ziehen. Diese Unterschiede werden mit der Wahl des Landes deutlich. Luxemburg produziert nur etwa 15 Prozent seiner eigenen Elektrizität, hauptsächlich über Windenergie und Biomasse, was gut ist. Aber das heißt, wir müssen 85 Prozent aus Deutschland, Frankreich und Belgien importieren. Wir haben also ein bisschen den Durchschnitt der drei Länder.

Was muss ich tun, wenn ich ein „green traveler“ sein will?

Zuerst einmal nur dann ein Auto kaufen, wenn man wirklich eins braucht. Ist das der Fall, sollte man etwas Kleines, Robustes kaufen, was nicht viel verbraucht. Und vielleicht Carsharing betreiben oder sich daran beteiligen. Zudem sollte man schon zum E-Auto greifen. Dennoch werden uns elektrische Fahrzeuge alleine nicht retten. Wir müssen auch über unser Verhalten nachdenken. Wir sind unseren Autos sehr stark verbunden, aber es gibt hier einen kostenlosen ÖPNV, die Tram und immer mehr Radwege, daran sollten wir auch denken. Klar macht es Spaß, über das alles zu sprechen und zu vergleichen, ob E-Autos besser sind. Aber wir müssen realisieren, dass Autos insgesamt weniger wichtig werden sollten. Wir sollten versuchen, den Stellenwert des Autos zu reduzieren. Manchmal verdeckt die Debatte über E-Autos den Fakt, dass wir generell über andere Arten von Mobilität nachdenken sollten – wir sind noch zu sehr auf Autos fokussiert.

Zur App: https://t1p.de/widc

INTERVIEW: SARAH SCHÖTT

Encevo Group Joins Forces with LIST, SnT to Accelerate Sustainable Energy Transition

By strengthening the ties between the leading national energy player and the Luxembourg research community, the three parties aim to launch the development of a long-term innovation programme and identify resources to execute joint projects in the context of the energy transition and Encevo’s group strategy. Encevo can thereby profit from scientific resources at both institutes while researchers can profit from Encevos’ experience and practical knowledge of the energy landscape. The collaboration will target notably smarter and more intelligent energy grids, electricity and flexibility markets, renewable energies as well as data-driven business models in the energy sector.

The partners also intend to rely intensely on Luxinnovation, a trusted partner for companies launching innovative activities, to help facilitate planned cooperation.

“In a rapidly changing energy landscape, innovation plays an increasingly important role. We want to intensify our efforts in this area”, explained Claude Seywert, CEO of Encevo S.A.

Thomas Kallstenius, CEO of LIST, added: “Climate change requires new energy management. Today, a lot of investment in Luxembourg and worldwide is focused on clean-energy technologies, such as solar arrays, wind turbines and electric cars. At LIST, we are working on such solutions that are ‘sustainable by design’, to reduce negative environmental impact as far as possible through the intelligent design of products, services and technologies. We have highly specialised researchers working on sustainable energy systems, and sustainable urban and built environments. Together with Encevo and SnT, we will be able to accelerate our innovation capacities in these domains for the country's benefit”.

Prof. Björn Ottersten, Director of SnT, concluded: “The transition to sustainable energy is one of the strategic priorities for the University and we are pleased to be extending our long-lasting work with the entities of the Encevo Group. This latest collaboration builds on our success working with Creos, the grid operator within Encevo Group, on the smart grid, which has played a key part of the digitalisation of the energy sector in Luxembourg. We have a proven track record of mastering digital transformation through collaborative research projects with companies, and look forward to driving this cooperation with Encevo and LIST”.

https://chronicle.lu/category/energy/35572-encevo-group-joins-forces-with-list-snt-to-accelerate-sustainable-energy-transition

Sehr kurze Grünphase ist vorbei

Aus der Traum: Die Konzentration der Coronaviren im Luxemburger Abwasser nimmt derzeit wohl wieder zu. Die Werte, die auch als Indikator für den weiteren Verlauf des Infektionsgeschehens in den jeweils nächsten Tagen dienen können, waren in letzter Zeit so niedrig, dass die entsprechende Farbkodierung in der Übersichtstabelle ein sattes Grün war. Das bedeutet übrigens noch nicht, dass keinerlei Viren mehr im Abwasser zu finden sind, sondern dass die Konzentration die derzeitige Nachweisgrenze unterschritten hat.

Solche Kennzahlen erreicht im aktuellen Report (hier als PDF) jedenfalls keine der teilnehmenden Kläranlagen mehr – wobei man allerdings dazu sagen muss, dass im Report nur acht Anlagen überhaupt Werte geliefert haben, während fünf andere Anlagen aussetzen.

Verschlimmert sich das Geschehen in Luxemburg also wieder? So klar wollen die Forscher des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) noch keinen Trend ausmachen: Es zeige sich „eine durchschnittliche Prävalenz des Virus im Abwasser auf nationaler und regionaler Ebene“ und es sei auch „ein leichter Aufwärtstrend zu erkennen“. Allerdings müsse man bei der Interpretation vorsichtig bleiben und erst die nächsten Analysen abwarten.

Im Vergleich der einzelnen Kläranlagen zeigen sich auch wieder regionale Unterschiede: Während an der Anlage in Schifflingen eine Aufwärtsdynamik beobachtet werde, liege das abgefragte „Signal“ bei den anderen Kläranlagen weiterhin nahe an der Bestimmungsgrenze der Tests.

Frank Goebel

Computerprogramm aus Luxemburg erkennt Überschwemmungen weltweit

An Satelliten, die die Erde beobachten, mangelt es nicht. Ganze Schwärme von ihnen umkreisen den Globus und machen hochauflösende Aufnahmen. „Das Problem ist, dass es oft lange dauert, bis diese Bilder ausgewertet werden und denen zur Verfügung stehen, die etwa im Falle einer Naturkatastrophe schnell Entscheidungen treffen müssen“, sagt Patrick Matgen. Er ist Wissenschaftler am Forschungsinstitut LIST. Ein neues Programm, das er und sein Team entwickelt haben, schafft Abhilfe. „Wir haben in den letzten Jahren am LIST eine Software entwickelt, die es erlaubt, diese Daten ganz schnell auszuwerten und Überschwemmungskarten zu erstellen“, so Matgen weiter.

Die Satelliten-Daten liefern zum Beispiel die Sentinel-1-Satelliten der europäischen Weltraumagentur ESA. Dabei handelt es sich um Radarbilder. Die Sentinel-Satelliten sind Teil der Copernicus-Mission der Europäischen Kommission und der ESA. Ihre Bilder sind frei verfügbar. „Radarsatelliten haben den Vorteil, dass sie unabhängig von der Bewölkung und der Tageszeit Aufnahmen von der Erdoberfläche machen können“, sagt Matgen. „Damit sind sie eine zuverlässige Datenquelle, anders als optische Satelliten, die nur Fotos liefern können, wenn keine Wolken vorhanden sind, was gerade im Falle von Hochwasser eher selten der Fall ist.“

Die Satelliten kartieren mit ihren Radaren die Erde im Schnitt alle zwei bis drei Tage komplett. „Mit unserem Programm identifizieren wir ganz schnell, wo sich seit der letzten Aufnahme etwas auf der Erdoberfläche verändert hat.“ Der Forscher zeigt Bilder, die während der Monsunzeit von einer Region in Myanmar gemacht worden sind. Darauf ist deutlich ein dunkel dargestelltes Gebiet zu erkennen, das von einer Aufnahme zur nächsten angewachsen ist.

Ein Novum

Vor wenigen Jahren noch war es nicht möglich, die Erde so systematisch nach Überflutungen abzusuchen. Mithilfe des neuen Programmes ist es jetzt möglich, alle Satellitenbilder systematisch zu durchsuchen. „Das bedeutet, dass wir nicht mehr darauf warten müssen, dass der Zivilschutz eine Notsituation erkennt, Satellitenbilder anfragt und diese dann ausgewertet werden“, erklärt Matgen die Vorteile des Programmes. Noch vor ein paar Jahren hätte es Tage gedauert, bis auf diese Weise eine Karte zustande gekommen wäre. In einem Notfall viel zu lang. „Auf diese Art und Weise können wir nun alle paar Tage ein Update über die Überschwemmungen machen – und zwar global.“ Ein Novum.

Warum aber braucht es dafür Satelliten? Hochwasser ist schließlich auch von der Erde aus beobachtbar. Die Analyse der Satellitenbilder sei dennoch nützlich, sagt Matgen. Die Informationen, die die Forscher daraus ziehen, werden in Modelle zur Vorhersage von Hochwasser eingespeist. So können dann zum Beispiel Bilder der Vogesen dazu beitragen, eine Überschwemmung an der Mosel in Luxemburg besser vorherzusagen.

„In Südostasien gibt es Gegenden, in denen es fünf bis sechs Monate lang Überschwemmungen gibt. Dort verändert sich die Ausdehnung der Überschwemmung tagtäglich“. Satelliten erlauben es besser als Messungen auf der Erdoberfläche, sich alle zwei Tage einen Überblick über das wahre Ausmaß solcher Überschwemmungen zu machen, so Matgen weiter.

Um das Programm in der Praxis anwenden zu können, hat LIST sich Partner gesucht. Zusammen mit FadeOut Software aus Italien und RSS-Hydro aus Düdelingen haben sie das Unternehmen WASDI gegründet. „LIST trägt seine neue Software zu der neuen Firma bei“, so Matgen. Die privaten Partner des LIST beschaffen die Satelliten-Daten und stellen die enormen Rechenkapazitäten zur Verfügung, die gebraucht werden, um die vielen Satellitenbilder, die jeden Tag gemacht werden, auszuwerten. „Als LIST geht es uns darum, die Technologie zu entwickeln. Für die operationelle Anwendung suchen wir uns Partner, wie in diesem Fall FadeOut Software und RSS-Hydro, um eine Dienstleistung oder ein Produkt daraus zu entwickeln.“ Derzeit arbeiten LIST und WASDI noch eng zusammen, um das Produkt zu optimieren und weiterzuentwickeln. Langfristig soll die Firma auf eigenen Füßen stehen, was laut Matgen eine punktuelle Zusammenarbeit allerdings nicht ausschließen soll. Matgen sind keine anderen Projekte bekannt, die momentan eine globale Überwachung von Überschwemmungen anbieten. Die Konkurrenz allerdings schläft nicht. „Deshalb ist es wichtig, dass wir auch in Zukunft mit der Spin-off zusammenarbeiten, um anderen immer einen Schritt voraus zu sein.“ Eine Herausforderung seien Städte. Auf Radarbildern ist Wasser in den Straßen zwischen hohen Gebäuden nicht gut erkennbar, erklärt Matgen. „Hierfür brauchen wir einen anspruchsvolleren Algorithmus.“ Die Arbeiten an einem derart verbesserten Algorithmus seien vor Kurzem abgeschlossen worden. An seiner Vermarktung wird noch gearbeitet.

Katastrophenmanagement

Die neue Firma hat bereits zwei große Kunden: die Weltbank und das Welternährungsprogramm der Vereinten Nationen. Die Weltbank wollte den Versicherungssektor in Südostasien ein Mittel an die Hand geben, um besser mit Naturkatastrophen umgehen zu können. Dazu werden die Überschwemmungskarten mit Karten gekoppelt, die die Bevölkerungsdichte anzeigen. Dieser Auftrag war die Initialzündung für die Gründung eines Spin-offs. Das Welternährungsprogramm hingegen nutzt die Dienstleistung aus Luxemburg für ihr Katastrophenmanagement. Mit den Überschwemmungskarten kann zum Beispiel festgestellt werden, wo die landwirtschaftliche Produktion über einen längeren Zeitraum beeinträchtigt war. Dort kann dann mit Nahrungsmitteln ausgeholfen werden.

Nicht immer sind die Projekte von Matgen und seinem Team derart global. In einem anderen Projekt kollaboriert das Team mit dem „Institut viti-vinicole“ aus Remich. Bei dieser Zusammenarbeit absolvieren Drohnen Flüge in den Weinbergen, um die Rebstöcke zu untersuchen. So können erste Anzeichen von Krankheiten festgestellt und den Winzern mitgeteilt werden, damit diese reagieren können. Auch Wälder ließen sich mit Drohnen und Satelliten überwachen.

Das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ist eine öffentliche Einrichtung, die im Bereich der Naturwissenschaften und Technik forscht. Öffentliche Aufmerksamkeit erhielt das LIST im letzten Jahr dadurch, dass es Rückstände des Coronavirus in Luxemburgs Kläranlagen aufspürt und überwacht.

Yves Greis

Analyser nos déjections pour suivre le Covid-19

14 février 2020, jour de Saint-Valentin mais surtout date à laquelle, officiellement, le Covid-19 est apparu pour la première fois dans l’analyse des eaux usées au Luxembourg. Un détail qui n'en est pas un. Collecter des échantillons de déjections, provenant du réseau d’égouts ou du lessivage des surfaces, le pays le fait depuis 2005 pour suivre l’évolution des virus saisonniers, de la gastro-entérite, mais aussi du VIH et plus largement de la consommation de drogue. L’adapter à la nouvelle pandémie mondiale n’a donc été qu’une formalité ou presque.

Dès le 31 mars 2020, au début de la première vague, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) avait déjà adapté son process pour appliquer en laboratoire la même technique PCR que les tests réalisés sur l'Homme. Depuis un an, l'analyse des eaux usées permet d'obtenir une photographie quasi permanente sur la circulation du coronavirus à travers le pays. «Grâce à l'échantillonnage dans les stations d'épuration, on couvre 75% de la population. L'eau usée ne ment pas, nous avons prouvé que c'était utile», assure Henry-Michel Cauchie, chef du projet Coronastep pour le LIST. Selon lui, les données des eaux usées couplées au testing à grande échelle et à la situation hospitalière ont permis d'impulser les prises de décisions du gouvernement depuis le début de la crise.

Nouvelle organisation face aux variants

La longueur d'avance prise par le Grand-Duché depuis 2005 intéresse d'autres pays qui n'en étaient pas là. Avec quelques-uns, le Luxembourg est devenu l'un des référents européens. L'OMS semblerait même vouloir que l'analyse des eaux usées se développe plus largement. Concrètement, deux fois par semaine des experts du LIST ou de l'Administration de la gestion de l'eau font le tour des stations d'épuration pour collecter un condensé d'un litre d'eaux usées, prélevées sur les dernières 24 heures. Le tout est ensuite analysé en laboratoire à Belvaux, où une petite dizaine de personnes est dédiée à la tâche. Les infos brutes remontent en direct aux autorités, une partie de l'eau est ensuite congelée pour d'autres analyses ultérieures.

Depuis février 2020, les révélations des eaux usées sur le Covid ont toujours suivi les courbes d'infections communiquées chaque jour, selon Henry-Michel Cauchy. Avec les pics et les phases de recul. À la station d'épuration de Schifflange, l'une des plus grandes du pays, les employés sont un maillon crucial dans la chaîne. Au contact avec les eaux usées, l'un d'eux rassure, d'ailleurs: «Nous n'avons eu aucun cas de Covid dans l'équipe!». «Le virus n'est plus infectieux dans les eaux usées, son enveloppe se détruit assez vite dans l'environnement», relève Henry-Michel Cauchie.

Avec le Covid, l'étude des autres virus a été mise entre parenthèses. Mais là aussi des échantillons sont congelés à Belvaux pour être au cœur d'autres analyses plus tard. «Depuis un an, c'est riche en enseignements!», lâche M. Cauchie, dont l'organisation commence aussi à être animée par l'apparition des différents variants. En réaction ces dernières semaines, avec le Laboratoire national de Santé, une nouvelle PCR a été développée et le Luxembourg est en mesure d'extraire le virus pour en faire un séquençage total. Un partenariat de financement de ces études des eaux usées, entre le LIST et le Fonds national de la recherche, court jusqu'en mars 2021 mais devrait trouver une suite. L'enjeu est grand sur plusieurs années à venir, dit-on au LIST.

Nicolas Chauty

http://www.lessentiel.lu/fr/luxembourg/story/analyser-nos-dejections-pour-suivre-le-covid-19-24745998

„Das Abwasser lügt nicht“

In einer Glasflasche befinden sich die Informationen über das Infektionsgeschehen. Das Behältnis, das Henry-Michel Cauchie, einer der beiden Leiter der Coronastep-Studie des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), in seinen Händen hält, enthält eine Probe des Zuflusses der Kläranlage in Schifflingen. Über 24 Stunden wurde das Wasser gesammelt, nun soll es Hinweise dazu liefern, wie verbreitet das Corona-Virus unter den rund 68 000 Einwohnern ist, die an die Anlage angeschlossen sind.

Seit Ende des vergangenen März entnehmen die Forscher des LIST mindestens einmal wöchentlich solche Proben an mehreren Kläranlagen des Landes, um sie auf Die Virologin Leslie Ogorzaly ist eine der beiden Leiter der Corona-Step-Studie. Rückstände des Virus zu untersuchen. Zwar handelt es sich bei Covid-19 um eine Krankheit, die hauptsächlich die Atemwege betrifft. Die Viren verbreiten sich allerdings bei einer Infektion im gesamten Körper – ein Teil von ihnen wird dann auch wieder über den Darm ausgeschieden und landet so schließlich im Abwasser.

Die Auswertung der Zuflüsse der Kläranlagen kann somit neben der großflächigen Anwendung von herkömmlichen Corona-Tests zusätzliche Informationen über die Verbreitung des Virus liefern. Die Studie übernimmt dabei eine komplementäre Rolle. Die ausgewerteten Daten sollen Infektionstrends bereits frühzeitig erkennen können. Sie erfassen nämlich unter anderem auch Rückstände von Virus-Trägern, die aus verschiedenen Gründen noch kein positives Testresultat haben – zum Beispiel, weil sie trotz einer Infektion noch keine Symptome zeigen. Zwischen der Dynamik der festgestellten Viruslast und der registrierten Neuinfektionen durch reguläre Tests bestehe denn auch eine Korrelation, unterstreicht Henry-Michel Cauchie. Auch verschiedene Corona-Varianten könnten über das Abwasser identifiziert werden.

Die Einwohner im Blick

„Das Abwasser lügt nicht“, betont der Wissenschaftler. Die Studie liefert vor allem Hinweise auf die Situation bei den Einwohnern des Landes. Die zahlreichen Grenzgänger, die Tag für Tag nach Luxemburg kommen, würden nur wenige relevanten Spuren im Abwasser hinterlassen. Diese werden nämlich über den Darm und nicht über den Urin ausgeschieden.

Dass die Studie vor allem die Einwohner erfasst, habe sich unter anderem auch während der Urlaubsperioden, wie etwa im Sommer oder über die Weihnachtsfeiertage, gezeigt. Obwohl in dieser Zeit weitaus weniger Grenzgänger in Luxemburg zugegen waren, seien keine bedeutenden Schwankungen bei den Resultaten festgestellt worden.

Derzeit nehmen die Forscher die Zuflüsse von 13 Kläranlagen mindestens einmal die Woche unter die Lupe. Dies erlaubt es den Wissenschaftlern, die Abwässer von rund 445 300 Einwohnern des Großherzogtums – also mehr als 70 Prozent der Gesamtbevölkerung – zu untersuchen. Eine bedeutende Infektionsgefahr geht von den Virusrückständen im Abwasser im Grunde nicht aus, erklärt Henry-Michel Cauchie.

Denn bis das Wasser aus den Haushalten in die Kläranlagen gelangt, habe der Zersetzungsprozess des Virus bereits eingesetzt – auch, wenn es zu diesem Zeitpunkt immer noch nachweisbar sei. Nachdem die Behandlung in der Anlage abgeschlossen sei, seien des Weiteren überhaupt gar keine Rückstände mehr feststellbar. Um dem Virus auf die Spur zu kommen, müssen die Abwasserproben in die Labore des LIST in Beles gebracht werden. Dort kommen dann erprobte Labortechniken zum Einsatz, wie Projektleiterin Leslie Ogorzaly erklärt.

Durch Zentrifugation wird das Wasser zunächst von störenden Rückständen bereinigt. Daraufhin wird die Probe einem weiteren Filtrationsverfahren unterzogen, der sogenannten Ultrafiltration. Das Wasservolumen der Probe wird dabei deutlich reduziert, während die Viruslast unverändert bleibt. Somit erhalten die Forscher eine hochkonzentrierte Probe, die Viren lassen sich in der Folge leichter nachweisen.

Abschließend folgt ein Verfahren, das unter anderem auch bei Mund-RachenAbstrichproben im Zuge des Large Scale Testing zum Einsatz kommt. Die sogenannte Polymerase-Kettenreaktion (PCR) erlaubt es den Forschern, charakteristische Gene des Corona-Virus innerhalb der Probe zu identifizieren. So lässt sich die Konzentration der Viren im Abwasser sehr genau bestimmen.

Die Ergebnisse der Analysen der einzelnen Proben werden schließlich verarbeitet. Dabei werden auch mögliche Störfaktoren wie starke Niederschläge berücksichtigt. Am Ende ergibt sich schließlich ein Überblick über die Gesamtsituation in Luxemburg – eine Bestandsaufnahme, die die Forscher dann auch veröffentlichen (siehe Kasten).

Luxemburg als Vorbild

Das Großherzogtum spielt bei der Auswertung seiner Abwässer eine Vorreiterrolle, betont Henry-Michel Cauchie nicht ohne Stolz. Nur wenige andere Länder der Europäischen Union würden solche Untersuchungen vergleichbar systematisch durchführen. Auf europäischem Niveau gebe es aber Pläne, dies zu ändern. Dabei sollen Methoden des LIST als Vorbild dienen.

Die Wissenschaftler des LIST können nämlich bereits auf eine langjährige Erfahrung zurückblicken. Seit 2005 werden die Abwässer hierzulande auf Rückstände von Krankheitserregern, wie zum Beispiel Viren der Gastroenteritis, zu Forschungszwecken untersucht. Im Zuge des Corona-step-Projekts hatten die Forscher denn auch Zugriff auf ältere konservierte Proben, anhand derer das Corona-Virus erstmals am 25. Februar 2020 in der Kläranlage in Schifflingen nachgewiesen werden konnte. Also wenige Tage bevor der erste offizielle Fall in Luxemburg bekannt wurde …

Aber auch alle aktuellen Proben werden konserviert und sollen später nochmals analysiert werden. „So können wir später herausfinden, welchen Einfluss die CoronaPandemie auf die Verbreitung anderer Krankheiten, wie zum Beispiel der Grippe, hatte“, betont Henry-Michel Cauchie.

Maximilian Richard

Plongée en eaux troubles pour repérer le virus

Les 68.000 habitants de Schifflange et environs ne s'en doutent pas, mais le LIST les observe. En tout cas, le Luxembourg Institute of Science and Technology s'intéresse à leurs rejets d'eau. C'est là que, depuis le printemps, ses scientifiques traquent la présence du covid-19. Ici comme dans 12 autres stations d'épuration du pays. L'opération Coronastep fait ainsi partie des indicateurs guidant la politique sanitaire du gouvernement depuis bientôt un an.

Car si c'est bien une infection respiratoire qui est redoutée par la transmission du virus, le SARS-CoV2 se diffuse dans tout l'organisme de ceux qu'il infecte. Jusqu'à se retrouver dans leurs excréments, et donc dans les eaux sales finissant en station d'épuration. En analysant chaque semaine des échantillons prélevés à l'entrée des bassins, les chercheurs peuvent donc détecter les tendances de l'infection à un stade bien plus précoce que les résultats du Large Scale Testing.

Pour Henry-Michel Cauchie, l'un des deux responsables de l'étude Coronastep du LIST, il existe ainsi un lien entre la dynamique de la charge virale détectée au sortir des toilettes et le nombre de nouvelles infections constaté via le dépistage massif. «Les eaux usées ne mentent pas», souligne donc le scientifique.

Grâce à l'analyse hebdomadaire sur 13 stations d'épuration, le LIST veille en fait sur l'état de santé de près de 445.300 habitants du Grand-Duché, soit plus de 70 % de la population. Sachant que l'afflux ou non de frontaliers dans le pays n'influe guère les résultats observés, ont pu repérer les laborantins au terme de longs mois de pratique et d'analyses.

Rapportés au laboratoire du LIST à Belval, les échantillons suivent alors «des techniques de laboratoire éprouvées», comme l'explique la responsable du projet, Leslie Ogorzaly. L'eau prélevée est d'abord purifiée des résidus gênants en centrifugeuse, avant d'être filtrée, «ultrafiltrée même». Les chercheurs disposent ainsi d'un échantillon 'propre', ce qui facilite la détection des virus. La suite relève de la même technique que dans le cadre des prélèvements par écouvillons PCR.

En fait, rappelle Henry-Michel Cauchie, «le Luxembourg joue un rôle pionnier dans l'évaluation de ses eaux usées». Maintenant avec ce programme immédiatement mis en place au début de l'épidémie, mais depuis de nombreuses années aussi.

Car si aujourd'hui quelques Etats européens ont suivi le «modèle luxembourgeois» de traque du covid dans les eaux de stations d'épuration, c'est depuis 2005 que le LIST s'intéresse à ce milieu. Ce qui parvient des toilettes permettant de détecter les résidus de divers agents pathogènes, comme celui de la gastro-entérite.

Et déjà Henry-Michel Cauchie et son équipe de penser à de nouvelles expériences. Déjà en analysant d'anciens échantillons prélevés en début d'année (et conservés au LIST), les chercheurs avaient mis en lumière la présence du SARS-CoV2 dès le 25 février dans les eaux usées, alors que le premier cas n'allait être découvert que quelques jours plus tard. «Mais plus tard, en analysant les anciens prélèvements, nous pourrons aussi découvrir quelle a été l'influence de la pandémie sur la propagation d'autres maladies.» A l'image de cette grippe saisonnière, qui ne fait pas parler d'elle cet hiver.

Patrick JACQUEMOT

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/plongee-en-eaux-troubles-pour-reperer-le-virus-60223ee5de135b9236c97f6e

Abwasseruntersuchung: Virenbelastung geht weiter zurück

Die Virenmenge in Luxemburgs Abwässern nimmt ab, so wie schon in den vergangenen Wochen. Zu diesem Schluss kommen die Forscher des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), die mit ihrem Coronastep-Programm die Abwässer der Luxemburger unter die Lupe nehmen. „Wie in der Vorwoche deuten die zu Beginn der fünften Kalenderwoche auftretenden SARS-CoV-2-RNAFlüsse in den Kläranlagen auf eine mittlere Prävalenz des Virus im Abwasser auf nationaler und regionaler Ebene hin“, schreiben die LIST-Wissenschaftler im aktuellsten Report Nummer 46.

Auch bei den einzelnen Kläranlagen gebe es noch immer eine gewisse Dynamik – allerdings mit einem rückläufigen Trend für alle analysierten Anlagen. „Bei einigen von ihnen liegt das dRT-qPCR-Signal nahe an oder sogar unter der messbaren Grenze“, schreiben die Forscher.

Die LIST-Forscher entnehmen Proben an 13 Luxemburger Kläranlagen. Insgesamt wird somit ein Einzugsgebiet mit 445.302 Menschen abgedeckt. Dafür wird über 24 Stunden Wasser am Zufluss der jeweiligen Kläranlage gesammelt. Die Virus-RNA – also der genetische Bauplan des Virus – ist in menschlichen Exkrementen nachweisbar und kann deshalb in Kläranlagen gefunden werden. Das LIST beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit Abwässern und den Viren, die sich darin befinden. Normalerweise gehen die Forscher Viren nach, die Magen-Darm-Entzündungen oder andere Infektionen des Verdauungstrakts auslösen können. Für die Auswertung benutzen die Wissenschaftler im Grunde die gleiche PCR-Methode, wie sie auch bei Rachenabstrichen angewandt wird. Sie ermöglicht es, die RNA aufzuspüren.

(Red.)

Les matériaux ferroïques, focus de la recherche interinstitutionnelle

À titre d’exemple, les matériaux avancés sont la clé de la production de capteurs, eux-mêmes omniprésents dans notre société moderne, plus largement parlant, de l’Internet des objets.

L’Université du Luxembourg et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont acquis une expertise reconnue en science des matériaux, aujourd’hui l’un des piliers stratégiques de la recherche luxembourgeoises. Les deux acteurs de la recherche publique luxembourgeoise vont tirer pleinement parti de leur expertise complémentaire en créant le premier groupe de recherche interinstitutionnel (GRI) luxembourgeois : Multifunctional Ferroic Materials. Cet IRG est l’un des instruments de l’accord bilatéral récemment signé entre l’Université et le LIST pour favoriser les collaborations synergiques dans la recherche et la formation doctorale.

Les matériaux ferroïques multifonctionnels présentent de nombreuses propriétés physiques intéressantes, telles que le magnétisme, la ferroélasticité ou la ferroélectricité, en raisons desquelles ils sont considérés comme des matériaux « intelligents ». À travers les études que le GRI mènera sur ces matériaux, les scientifiques cherchent à comprendre l’interaction de ces propriétés physiques dans les matériaux intelligents. En fait, les interactions - appelées couplages - entre de multiples propriétés sont à la base même des transducteurs modernes, des dispositifs qui convertissent l’énergie d’une forme en une autre.

L’Université et le LIST partagent une histoire et un intérêt scientifique pour la fonctionnalité des matériaux. Une étape importante dans l’historique est la collaboration dans le cadre du projet FNR PEARL « Coupling in Multifunctional Ferroic Materials ». Le GRI est basé sur un programme de recherche d’intérêts communs qui se concentre sur les matériaux ferroïques sans plomb, plus respectueux de l’environnement que les matériaux industriels actuels à base de plomb, et sur l’effet de la lumière sur ces matériaux multifonctionnels.

« Nos institutions partagent une ambition commune dans le domaine de la science des matériaux : faire du Luxembourg un centre d’excellence de renommée internationale en matière de recherche et d’innovation, au bénéfice du pays. Un groupe de recherche interinstitutionnel est l’instrument idéal pour profiter pleinement de nos synergies pour réaliser cette ambition. La future implantation du groupe dans un nouveau bâtiment à Belval constituera un levier supplémentaire », dit le Prof. Jens Kreisel, vice-recteur à la recherche de l’Université, lui-même physicien des matériaux.

« Cet accord bilatéral accèlera la vitesse et l’agilité de l’écosystème d’innovation luxembourgeois », déclare le Dr Thomas Kallstenius, CEO du LIST. « Associer la complémentarité des rôles aux modèles de partenariat de l’Université et de notre institut est sans aucun doute un atout majeur pour servir au mieux nos partenaires et la société. »

https://www.infogreen.lu/les-materiaux-ferroiques-focus-de-la-recherche-interinstitutionnelle.html

„Fühlbarer“ Fortschritt

Die Situation dürfte den meisten bekannt vorkommen. Man sitzt im Auto und denkt, dass es zu heiß ist, die Klimaanlage zu stark bläst oder man das Lied, das gerade im Radio läuft, keine weitere Sekunde mehr erträgt. Die Suche nach dem passenden Sender oder der richtigen Temperatur kann aber schnell lebensbedrohlich werden, wenn man dabei die Straße aus den Augen lässt, um im Bedienfeld an der Mittelkonsole nach den richtigen Knöpfen zu schauen.

Der Materialwissenschaftler Emmanuel Defay vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) arbeitet an einer Technologie, die in dieser Lage helfen könnte. Die Idee ist es, einen Bildschirm zu entwickeln, auf dem man die benötigten Funktionen intuitiv ertasten kann, ohne dabei die Straße aus den Augen zu verlieren. Zwar geben viele Handybildschirme auch heute schon „haptische“ Rückmeldungen, aber diese sind noch zu ungenau, um den Nutzer wirklich leiten zu können.

Um wirklich eine Bedienung mithilfe des Tastsinns zu ermöglichen, gingen Emmanuel Defay und sein Forschungsteam daher 2018 eine Kooperation mit dem Start-Up Hap2U aus dem französischen Grenoble ein. Das Unternehmen ist einer der Vorreiter im Bereich haptischer Bildschirme. So konnte Hap2U im Jahr 2018 den Autobauer Daimler als Investor gewinnen. Denkbare Anwendungen für den digitalisierten Tastsinn gibt es viele: Die Handhabung von Bildschirmen aller Art würde nicht nur einfacher und intuitiver werden, sondern die Technologie könnte auch Menschen mit Sehbehinderung die Bedienung solcher Geräte ermöglichen. Chirurgen könnten medizintechnische Instrumente bedienen, ohne den Blick von dem Patienten zu nehmen. Bei entsprechender Weiterentwicklung könnte die Technik es sogar ermöglichen, die Textur von Gegenständen genau wiederzugeben. OnlineShoppern würde es beispielsweise erlauben, die Qualität des Stoffes von Kleidungsstücken zu erfühlen.

Noch nicht am Ziel

Die Grundlage für die Technologie ist Piezoelektrizität. Vereinfacht gesprochen, ist damit gemeint, dass bestimmte Materialien sich deformieren und somit ihre Eigenschaften verändern, wenn man ein elektrisches Feld anlegt. Eine Reihe elektronischer Geräte wie Quarzuhren oder Lautsprecher basieren auf der präzisen Steuerung dieser Felder. Das Tastgefühl in den Bildschirmen entsteht durch akustische Wellen in sehr hoher Frequenz, die gezielt an der Oberfläche der Bildschirme erzeugt werden.

In dem Kooperationsprojekt entwickelte das Start-up die Hardware, die Forscher des LIST konzentrierten sich darauf, wie die notwendigen piezoelektrischen Materialien möglichst unsichtbar auf der Bildschirmoberfläche aufgebracht werden können. „Unser Ausgangspunkt ist immer die Materialwissenschaft. Ausgehend davon entwickeln wir die Anwendungen“, sagt Defay. „Die Idee war, dass wir die Materialien direkt auf das Glas drucken. Die Leute von Hap2U waren auf uns zugekommen, weil sie wussten, dass wir an entsprechenden Verfahren mit Inkjet-Druckern arbeiten.“ Bis es soweit ist, sind aber noch einige technische Barrieren zu überwinden. „Ich denke, dass wir noch mindestens fünf Jahre von einer kommerziellen Anwendung entfernt sind“, sagt Emmanuel Defay. Mit der Entwicklung der Technologie sei man noch nicht am Ziel, gibt Defay zu, aber man wisse nun genau, in welche Richtung weitergeforscht werden müsse. Aus dem Kooperationsprojekt, das im November nach zweijähriger Laufzeit abgeschlossen wurde, gingen zwei Patente hervor. Ist die Technologie erst mal so weit, dass sie kommerziell eingesetzt werden kann, will das LIST durch Lizenzzahlungen auf die Patente mitverdienen.

Effizientere Kühlschränke

Aber die Entwicklung eines Bildschirms für den Tastsinn ist nicht die einzige potenziell bahnbrechende Technologie, an der Emmanuel Defay forscht. Der gemeinsame Nenner seiner Arbeit sind piezoelektrische Werkstoffe und funktional verwandte Materialien. So beschrieb er im vergangen Jahr im angesehenen Wissenschaftsblatt „Science“, wie sich die Temperaturen bestimmter Materialien durch das Anlegen elektrischer Felder um einige Grad senken lassen können. „Das könnte zur Entwicklung von deutlich energieeffizienteren Kühlschränken oder Klimaanlagen führen“, erklärt er. Umgekehrt könnte das Prinzip aber auch genutzt werden, um durch die geschickte Ausnutzung von Temperaturunterschieden elektrischen Strom zu gewinnen. Das könnte zu einer neuen Art von Solarkraftwerken führen, die nicht auf direkte Sonneneinstrahlung angewiesen ist, um Energie zu erzeugen. Solche Anlagen könnten auch nachts laufen, erklärt er, betont aber: „Hier stehen wir noch ganz am Anfang der Entwicklung.“

THOMAS KLEIN

Gradel et le List mettent le spatial au régime

La littérature foisonne de la même recommandation: du «qui veut voyager loin ménage sa monture» à l’idée de «voyager léger», il n’y avait aucune raison que le secteur de l’espace y échappe, surtout à 5.000 à 10.000 euros le kilo embarqué à bord d’une fusée qui décolle.

À l’heure où Elon Musk et la Chine rêvent de conquérir Mars après avoir établi une base sur la Lune, la question du poids est une question centrale. C’est là que l’idée de Gradel fait du sens: fabriquer de nouvelles structures aussi légères que résistantes et en 3D sera un secteur d’avenir.

Ce lundi, la société, qui a racheté le «xFK in 3D», technologie née en Allemagne pour l’automobile, a annoncé son partenariat avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (List). Dans le laboratoire du List, à Hautcharage, la PME développera ces structures avec des polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC).

L’un des projets, du même nom que le procédé technologique, «xFKin3D», consiste à fabriquer des pièces à la main grâce à un tissage de filaments manuel, tandis que le second «Robotised xFKin3D» a la même ambition, mais via un bras articulé et robotisé. Thales, Airbus et OHB, trois poids lourds du spatial, ont déjà fait part de leur intention de recourir à ce deuxième projet.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/gradel-et-list-mettent-spatial

Schlankheitskur für Weltraumtechnik

In der Raumfahrt kann man die Komponenten, die ins All geschossen werden müssen, wortwörtlich in Gold aufwiegen. Jedes Kilogramm Ladung kostet zwischen 5 000 und 10 000 Euro. Bevor private Unternehmen wie Elon Musks SpaceX auf den Plan traten und die Effizienz der Starts erhöhten, lagen die Kosten pro Kilogramm sogar eher im Bereich von 50 000 Euro pro Kilo. Jede Gewichtsreduktion kann also schnell Einsparungen in Millionenhöhe mit sich bringen.

Genau das haben sich das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) und die Sondermaschinenbaufirma Gradel aus Mondorf vorgenommen. Gestern unterzeichneten das Forschungsinstitut und das Unternehmen eine Partnerschaft, um eine neue Technologie weiterzuentwickeln, die das Gewicht der verwendeten Materialien um bis zu 75 Prozent verringern kann. Die Gewichtsreduktion wird erreicht, indem zur Herstellung der Bauteile keine Metalle verwendet werden, sondern gehärtete Fasern. Ausgangsstoffe für die Fasern können dabei unterschiedliche Materialien wie Karbon, Basalt oder auch Hanf sein. Die Fasern werden in einem neuen Verfahren nach einem vorher durch eine Computersimulation exakt bestimmten Bauplan gewickelt. Das kann manuell oder durch einen speziell hierfür umgebauten Industrieroboter geschehen. Das Verfahren kann man sich ein wenig wie eine Hightech-Strickliesel oder einen Webstuhl vorstellen.

Die Fasern sind mit einem Harzgemisch getränkt und werden nach der Wicklung in einem Ofen gehärtet. Durch das Verfahren gewinnt das Objekt besondere mechanische Eigenschaften und wird außergewöhnlich belastbar, so die Projektpartner.

Das Herzstück der Technologie sind die Computerprogramme, die genau berechnen, welche Belastungen die fertigen Bauteile später aushalten müssen und wie viel Material deshalb verwendet werden muss. „Die Software sieht nur dort Material vor, wo Lastkräfte wirken, und lässt alles weg, was unnötig ist“, erklärt Claude Maack, der Geschäftsführer von Gradel. Auf diese Weise erzielt das Verfahren die erhofften Einsparungen beim Gewicht.

„Intelligente“ Bauteile

Mithilfe dieses minimalistischen Ansatzes will Maack nicht nur das Gewicht von Weltraumkomponenten verringern. Er erlaubt auch, bestimmte Funktionen in die Bauteile zu integrieren und sie bis zu einem gewissen Grad „intelligent“ zu machen. „Die Komponenten können zum Beispiel so konstruiert werden, dass sie bei Belastungen aus der einen Richtung flexibel und aus der anderen Richtung steif sind“, sagt Maack. Daraus ergebe sich mehr Flexibilität und neue Anwendungsmöglichkeiten für die Ingenieure der Raumfahrtunternehmen.

In dem gemeinsam betriebenen Labor im Industriegebiet von Oberkerschen wollen die beiden Projektpartner die Technologie nun verfeinern. Während Gradel das entsprechende Wissen zur Verfahrenstechnik einbringt, sollen die Wissenschaftler des LIST bei der richtigen Auswahl und Komposition der verwendeten Materialien helfen. „Wir werden unter anderem die Strukturen der Kompositmaterialien modellieren, um deren mechanische Eigenschaften besser zu verstehen“, sagt Thierry Girot vom LIST, der das gemeinsame Labor leiten wird. Das ist auch deshalb wichtig, weil die Materialien im Weltraum besonderen Belastungen mit häufigen Wechseln zwischen extremer Hitze und Kälte ausgesetzt sein werden. Bevor nun erwartet werden kann, dass Weltraumfirmen die neue Technologie in Projekten einsetzen, die oft mehrere hundert Millionen Euro kosten, muss sie erst für den Einsatz im Weltall erprobt und qualifiziert werden.

Industriereife erreichen

Ein weiteres Ziel der Zusammenarbeit besteht darin, die Technologie zur Industriereife weiterzuentwickeln. „Derzeit funktioniert das Verfahren auf Laborebene, es ist aber noch kein industrieller Prozess“, sagt Girot. In dem neuen Labor werden nun Methoden getestet, um den Vorgang so zu automatisieren, dass die Komponenten in gleichbleibender Qualität im großen Maßstab hergestellt werden können. Das Interesse aus dem Raumfahrtsektor scheint groß zu sein, denn die industriellen Schwergewichte Thales Alenia Space, Airbus Defence and Space sowie OHB haben bereits Bauteile von den Projektpartnern geordert.

Die ersten im Rahmen der Zusammenarbeit hergestellten Bauteile sind für den Einsatz in Satelliten bestimmt. Aber Maack kann sich vorstellen, dass das Verfahren auch in der Luftfahrtindustrie oder für Autobauer interessant sein könnte, um die Kosten und den Energieverbrauch herunterzufahren. Finanzielle Unterstützung erhält das Projekt vom luxemburgischen Raumfahrtprogramm „Luximpulse“.

THOMAS KLEIN

Luxembourg partnership to produce ultra-lightweight materials for major players in space industry

In the domain of space and satellites, weight is expensive. The heavier a product for transport into space is, the more it costs. In fact, the current estimate is costs of around €5,000-10,000 per kilogram, meaning that any weight loss is beneficial financially for companies sending satellites into space. It also reduces the energy (in other words fuel) required to move it.

That’s where LIST and Gradel come in, aiming to produce very tough, yet ultra-lightweight structures using continuous carbon-fibre-reinforced-polymers (CFRP) in a filament winding process creating ultralight 3D structures. The carbon fibre is coated with a polymer that solidifies the entire object rendering it extremely solid and resilient.

The components produced are destined for for equipment in satellites, especially antennas. Currently many of these parts are metallic and therefore relatively heavy. The aim is to move away from metal parts, and with this new technology by LIST and Gradel produced in Luxembourg, a reduction of up to 75% in weight can be achieved, saving companies considerable costs.

The parts will be produced for three European giants in satellite construction; Thales Alenia Space (France), Airbus Defence and Space (France), and OHB (Germany).

There will be two projects being carried out at the LIST-GRADEL labs: One project known as “xFKin3D”, the name of the process technology, consists of making parts by hand with the filament weaving manually. The second project to be known as “Robotised xFKin3D” will be the challenge of producing the same parts as the first project, but with the use of a new robotic arm recently installed at LIST, making it a fully automated manufacturing process.

Both projects are supported by the Luxembourg National Space Programme LuxIMPULSE, which aims at providing funding to help companies established in Luxembourg to bring innovative ideas to market. The programme is managed by the Luxembourg Space Agency (LSA) together with the European Space Agency (ESA).

Josh Oudendijk

https://today.rtl.lu/news/business-and-tech/a/1661299.html

LIST & Gradel announce joint Luxembourg lab

The Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) is thrilled to announce a new partnership venture with established Luxembourg company Gradel to research and produce ultra-lightweight structures for the aeronautics and space industry. Parts will be produced for three European giants in satellite construction; Thales Alenia Space (France), Airbus Defence and Space (France), and OHB (Germany).

*LIST will be the home of a joint laboratory at the institute’s new premises in Hautcharage to research and develop the ground-breaking Gradel’s technology known as “xFK in 3D”.

What is this special ultra-lightweight structure, and what makes it special and unique to Luxembourg research?

That’s where LIST and Gradel comes in, aiming to produce very tough, yet ultra-lightweight structures using continuous carbon-fibre-reinforced-polymers (CFRP) in a filament winding process creating ultralight 3D structures.

The carbon fibre is coated with a polymer that solidifies the entire object rendering it extremely solid and resilient. Impregnated carbon fibres are wound to form an optimised 3D-mesh design that gives the part its special mechanical properties.

There will be two projects being carried out at the LIST-GRADEL labs:

One project known as “xFKin3D”, the name of the process technology, consists of making parts by hand with the filament weaving manually. It will target the demonstration space-use standards of structural parts produced by the xFKin3D technology.

The second project to be known as “Robotised xFKin3D” will be the challenge of producing the same parts as the first project, but with the use of a new robotic arm recently installed at LIST, making it a fully automated manufacturing process, assuring excellent repeatability, to the same strength and quality, but on a larger scale.

While the first project is seen as more artisanal, the second robotised projects will be on an industrial scale for highly renowned end customers.

The end products are for aerospace, but what exactly?

The components produced are destined for use in all that is antenna support, bracket for equipment in satellites. Currently many of these parts are metallic and therefore relatively heavy. The aim is to move away from metal parts, and with this new technology by LIST and Gradel produced in Luxembourg, a reduction of up to 75% in weight can be achieved, saving companies considerable costs.

It has already been confirmed that the final clients for parts produced at LIST premises, will be initially for Airbus, Thales and OHB – three major European players in the space industry.

When it comes to commercialising parts produced in the LIST labs, it is Gradel who will take on this task with an already proven track record in producing products for the space industry.

LIST will contribute its expertise in the formation of the materials and play a major role at the start and of the process and development, researching and determining such things as the correct conditions, speed, printing, pressure, temperature etc, needed to obtain parts of strong and good quality. “Setting up joint laboratory and development program to support innovative Luxembourg company is at the very heart of our LIST mission ” said Dr Damien Lenoble, director of the Materials Research and Technology – MRT Department of LIST adding that “advanced research towards ultra-light-weighting with sustainable materials and processes is one our CORE research area in MRT, acknowledging that targeting leading-edge requirements of the space industry together with GRADEL will pave the way for timely energy-efficient terrestrial applications that go from wind turbines to ultra-light transport vehicles”

Regarding the new collaboration with LIST, GRADEL’s Managing Director, Claude Maack stated, “GRADEL began working with Ultra Lightweight structures in the space sector in 2018 by signing an exclusivity contract with AMC GmbH which developed xFK in 3D first in the Automotive sector. Now with LIST we have a strong partner with deep knowledge in material and process of composite structures allowing us further qualification for Space applications. Supported by LSA, this innovative process technology will enable GRADEL to continue its success story in Space sector and beyond with a full automated manufacturing process”.

Light-weighting is a popular topic in today’s world, and becoming more and more important in many areas of production, notably in the automotive and aeronautic world. The heavier a car is, the more it consumes. If you manage to halve the weight of a vehicle, you halve the energy necessary to move it. This technology is currently being applied to space technologies, in the future it could equally be as beneficial for aircraft and automobile industries.

https://www.fedil.lu/en/member-news/list-gradel-announce-joint-luxembourg-lab/

Lux laboratory to develop ultra-lightweight materials for space

Ultra-lightweight but durable materials can help aerospace companies save money, with List estimating that it costs €5,000 to €10,000 to transport one kilogramme of material into space.

Gradel, established in Luxembourg since 1965, and List will be using technology acquired from German company AMC to investigate the use of carbon fibre composite materials to create 3D structures. The project also hopes to improve on the so-called xFK in 3D technology and automatise production using a robotic arm.

“Gradel began working with ultra-lightweight structures in the space sector in 2018 by signing an exclusivity contract with AMC, which developed xFK in 3D first in the automotive sector. Now with List, we have a strong partner with deep knowledge in materials and process of composite structures allowing us further qualification for space applications,” said Gradel’s managing director Claude Maack in a statement.

The research laboratory is supported by the Luxembourg Space Agency together with the European Space Agency. It received public funding through Luximpulse, a grant programme aimed at helping companies bring innovative products to market, managed through the space agencies.

Researchers hope that they can achieve up to 75% weight reduction by producing parts from this ultra-lightweight material that are currently made of heavier metals. Three satellite makers--Thales Alenia Space (France), Airbus Defence and Space (France), and OHB (Germany)--have already signed on for parts.

The Italian subsidiary of OHB previously received a contract from the Luxembourg government to build an Earth observation satellite operated by the country’s military. Thales Alenia Space is a joint venture between arms contractors Thales and Leonardo. Both companies, together with Airbus, feature on an investment ban list by Luxembourg’s pensions fund for controversial weapons activities.

Thales Alenia Space in February 2020 signed an agreement with the economy ministry to set up a digital centre of excellence in Luxembourg, with plans to fund an industrial professorship at the University of Luxembourg.

CORDULA SCHNUER

https://delano.lu/d/detail/news/lux-laboratory-develop-ultra-lightweight-materials-space/213282

Ultra-lightweight structures made in Luxembourg

What is this special ultra-lightweight structure, and what makes it special and unique to Luxembourg research?

The LIST/Gradel joint effort aims to produce very tough, yet ultra-lightweight structures using continuous carbon-fibre-reinforced-polymers (CFRP) in a filament winding process creating ultralight 3D structures. The carbon fibre is coated with a polymer that solidifies the entire object rendering it extremely solid and resilient. Impregnated carbon fibres are wound to form an optimised 3D-mesh design that gives the part its special mechanical properties.

The joint lab, hosted in LIST’s new premises in Hautcharage, will focus on two projects, known as “xFKin3D” (the name of the technology) and “Robotised xFKin3D”.
While the first one consists of making parts by hand with the filament weaving manually and will target the demonstration space-use standards of structural parts produced by the xFKin3D technology, the second one aims at producing the same parts, but with the use of a new robotic arm recently installed at LIST. This will make it a fully automated manufacturing process, assuring excellent repeatability, to the same strength and quality, but on a larger, industrial scale.

A disruptive technology with potential applications in the space field, and beyond

GRADEL’s Managing Director, Claude Maack stated, “GRADEL began working with Ultra Lightweight structures in the space sector in 2018 by signing an exclusivity contract with AMC GmbH which developed xFK in 3D first in the Automotive sector. Now with LIST we have a strong partner with deep knowledge in material and process of composite structures allowing us further qualification for Space applications. Supported by LSA, this innovative process technology will enable GRADEL to continue its success story in Space sector and beyond with a full automated manufacturing process”.

https://space-agency.public.lu/en/news-media/news/2021/Ultra-lightweightstructuresmadeinLuxembourg.html

Des satellites plus légers grâce au Luxembourg

C'est une révolution pour le secteur spatial, doublée d'un coup de projecteur, encore, sur le Luxembourg. Lundi, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et la société Gradel ont scellé un partenariat qui donne naissance, à Hautcharage, à un laboratoire inédit associant chercheurs et ingénieurs des deux structures. L'objectif est simple, développer une technologie pour créer, à l'avenir, des satellites (entre autres) avec des composants ultralégers. Car l'une des clés du développement de l'industrie spatiale réside dans le poids des matériaux utilisés, essentiellement métalliques à l'heure actuelle.

Aujourd'hui, un kilo envoyé dans l'espace coûte de 5 000 à 10 000 euros. La technologie développée au Luxembourg permettra de réduire ce poids, et donc proportionnellement les coûts, «jusqu'à 75%». Comment? Grâce à un système de tissage à base de fibres de carbone ou d'autres matières naturelles, configuré de façon digitale et ultraprécise, puis reproduit à la main ou via un bras robotique unique lorsqu'il s'agira de produire en série. Les géants français Airbus et Thales, mais aussi l'Allemand OHB, ont déjà montré leur intérêt et scellé un contrat exclusif avec le Luxembourg.

Le secteur spatial avant l'aéronautique et l'automobile

Les défis sont majeurs. À la gestion du poids s'ajoutent les contraintes du secteur spatial: le lancement du satellite, l'altitude, les changements de températures extrêmes... «Une pièce de 160 grammes comme celle-là est capable de supporter une force de neuf tonnes», répond Claude Maack, directeur général de Gradel, avec en main un petit prototype semblable à une toile d'araignée. Le laboratoire de Hautcharage peut déjà s'appuyer sur quelques mois d'essais et d'études du côté de l'entreprise Gradel.

Le LIST et Gradel sont soutenus dans leur élan par le programme LuxIMPULSE, porté par l'Agence spatiale luxembourgeoise qui voit d'un bon œil ce regroupement d'expertises, destiné à «repousser les limites» et qui bénéficiera au Grand-Duché à l'échelle internationale. Si des contrats sont déjà négociés, la phase de production n'est pas encore enclenchée.

Le secteur spatial pourrait être un premier pas, l'idée étant de développer par la suite cette technologie révolutionnaire pour fournir au secteur aéronautique ou automobile ces mêmes composants ultralégers. «Plus une voiture est lourde, plus elle consomme», expliquait-on lundi du côté du LIST. Un exemple qui parlera au plus grand nombre, un peu plus que l'idée d'envoyer un satellite au-dessus de nos têtes.

Nicolas Chauty

http://www.lessentiel.lu/fr/lifestyle/dossier/sciences/news/story/des-satellites-plus-legers-grace-au-luxembourg-14819210

Gehen die Infektionszahlen wieder hoch?

Auch Luxemburg befindet sich, ohne Frage, noch mitten in der Pandemie. Doch das Infektionsgeschehen schien sich in den vergangenen Tagen und Wochen etwas zu beruhigen – sogar so sehr, dass die Regierung den Lockdown im Großherzogtum inzwischen sogar wieder deutlich gelockert hat. Dabei ist gerade erst der Jahreswechsel vergangen, der mit seinen Festtagen sowohl sozial als auch in der Analyse viele Unwägbarkeiten mit sich gebracht hat.

Der Gehalt an SARS-CoV-2-Spuren in Luxemburgs Abwässern, der einen Rückschluss auf die weitere Entwicklung des Infektionsgeschehens zulässt, ist laut dem jüngsten der regelmäßigen Reports des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) durchaus besorgniserregend: An neun der elf berücksichtigten Kläranlagen ist ein Anstieg der Werte festzustellen.

Eine Tatsache, die die Verfasser des Reports durchaus aufmerksam beobachten, besonders da die Zahlen ohnehin noch recht hoch liegen: „Zu Beginn der zweiten Woche [des Jahres, die Red.] waren die SARS-CoV-2-RNA-Durchflüsse in den Kläranlagen hoch und in der gleichen Größenordnung wie in den vorigen drei Wochen, was auf eine immer noch hohe Prävalenz des Virus im Abwasser hindeutet“, schreiben sie. Der „mögliche leichte Aufwärtstrend“ werde auf Basis dieser Ergebnisse beobachtet – erst weitere Analysen könnten aber zeigen, ob sich hier ein echter Trend bildet. Denn: „Für alle einzeln untersuchten Kläranlagen zeigen die SARS-CoV-2-RNA-Flüsse unregelmäßige Schwankungen auf wöchentlicher Basis.“ Allerdings verdienen vor allem Petingen und Schifflingen einen besonders genauen Blick: Dort liegen die jüngst gemessenen Werte nämlich weit über dem Niveau der vergangenen Wochen.

Bereits eine Folge der Feiertage? Eher nicht, glaubt der Forscher Dr. Alexander Skupin von der Luxemburger Universität, der als Teil der wissenschaftlichen Taskforce Prognosen zum Pandemieverlauf erstellt – und dazu auch die Abwasserdaten heranzieht. Die Effekte von Weihnachten und den Tagen danach könnten aufgrund der Inkubationszeit erst in den kommenden Tagen zu beobachten sein – wobei Skupin von einem „Rebound“ nicht überrascht würde: „Möglicherweise war die Interaktion der Menschen gerade an Weihnachten doch sehr gemäßigt, was erst mal niedrigere Fallzahlen gebracht hat.“

Allerdings bedeute das Ende des Urlaubs für viele Menschen eine erneute Zunahme der sozialen Beweglichkeit – und den gleichen Effekt hat die Wiederöffnung der Schulen für Präsenzunterricht und die Öffnung der Geschäfte. „Das ist eine Sache, die ich als Wissenschaftler wohl nicht so entschieden hätte“, sagt Skupin – und dass er lieber das Erreichte im Infektionsgeschehen noch weiter ausgebaut hätte durch eine längere Schließung der Schulen. „Aber ich muss ja auch nicht alle anderen politischen Implikationen bedenken“, gibt der Forscher zu.

Frank Goebel

De la place pour le photovoltaïque : à la recherche de potentiel énergétique en ville

Il est tout à fait logique de chercher des possibilités de production d’énergie renouvelable là où l’essentiel de l’énergie est consommée, à savoir dans les villes. C’est également l’approche suivie par le projet SECuRe (Smart Energy Cities and Regions) du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), qui a été lancé il y a quatre ans et s’est achevé depuis. La finalité du projet, qui est majoritairement financé par la Fondation ENOVOS, est la création d’un outil en ligne. D’une part, il s’agit de montrer les potentialités d’économie d’énergie dans les villes et, d’autre part, les possibilités de production d’électricité à partir de l’énergie solaire.

Des informations détaillées pour chaque mètre carré de façade et de toit

Les chercheurs du LIST ont utilisé comme base un algorithme 2D élaboré dans un projet précédent pour identifier des surfaces de toit adaptées au photovoltaïque, puis ils ont développé une simulation 3D en prenant la ville d’Esch-sur-Alzette comme exemple. L’une des particularités de cet algorithme est que, outre les façades des bâtiments, il prend également en compte le changement de position du soleil, les ombres projetées par les autres bâtiments et les arbres, ainsi que les conditions topographiques. Et ce sur l’année entière. De cette manière, il est possible d’obtenir des informations relativement détaillées sur l’efficacité de potentielles applications photovoltaïques pour chaque site.

Une grande carte 3D a ensuite été créée à partir de plus de 12 000 petites cartes individuelles. Rien que pour la ville d’Esch, trois milliards d’étapes de calcul ont été nécessaires pour traiter l’ensemble des paramètres. La résolution est tout aussi élevée et montre le potentiel de chaque mètre carré de façade et de toiture. Pour compléter le tout, la consommation d’énergie des bâtiments et les possibilités d’optimisation ont été recensées également.

Un modèle transposable à d’autres villes

« Les besoins énergétiques vont doubler d’ici 2050, tandis que la part des énergies renouvelables doit passer à 50 % d’ici 2035 » déclare Ulrich Leopold, chercheur au LIST et responsable du projet SECuRe. « Nous avons donc besoin d’informations très détaillées et précises afin d’aider les entreprises, mais aussi les décideurs politiques, à promouvoir de nouvelles façons de produire de l’énergie renouvelable dans les villes et réduire les émissions de CO2 » ajoute-t-il. La plateforme est là pour y contribuer. L’outil indique pour chaque bâtiment les besoins en énergie et les possibilités d’utilisation de l’énergie solaire.

Les futurs utilisateurs de ce service, auquel une inscription sera d’abord nécessaire, comprendront les urbanistes. Ceux-ci pourront s’en servir pour obtenir des suggestions pour la rénovation énergétique des bâtiments ou l’installation et d’orientation optimales des systèmes photovoltaïques, comme l’explique U. Leopold. Ainsi, la simulation à partir de l’exemple d’Esch-sur-Alzette montre qu’un total de 40 gigawatts pourrait y être généré sur les façades et les toits, ce qui pourrait couvrir une grande partie des besoins énergétiques de la ville. En outre, le modèle est conçu de manière à pouvoir être transféré à n’importe quelle autre ville, à condition que les données pertinentes soient disponibles. Un essai est déjà en cours à Diekirch, mais des villes étrangères comme Berlin ou Zurich ont également fait savoir qu’elles étaient intéressées.

Réduire les émissions de CO2 de 90 % en 30 ans

Pour le Luxembourg, le projet est un élément fondamental pour atteindre les objectifs ambitieux du plan national sur l’énergie et le climat. D’ici 2030, les émissions de CO2 devront avoir été réduites de 55 %, la consommation d’énergie d’au moins 40 % et la part d’énergies renouvelables augmentée de 25 % dans le même temps. Le Luxembourg est également l’un des pays ayant signé l’Accord de Paris sur le climat en 2015. L’obligation qui en découle est de faire tout ce qui est possible pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de deux degrés.

« Il nous reste 30 ans pour réduire les émissions de CO2 de 90 %, et pour atteindre cet objectif nous avons besoin d’innovations révolutionnaires » déclare Thomas Kallstenius, directeur du LIST. Le ministre de l’énergie, Claude Turmes, est du même avis, mais appelle en même temps à repenser la société. « La technologie et la recherche ne suffiront pas à elles seules pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de deux degrés » a-t-il déclaré. Selon lui, atteindre les objectifs climatiques n’est pas seulement une mission politique et scientifique, mais aussi et surtout une mission sociale.

Uwe Hentschel

https://www.science.lu/fr/smart-cities/place-pour-le-photovoltaique-recherche-potentiel-energetique-en-ville

Lancement des premiers projets publics en matière de 5G

Après analyse et sélection des projets par un comité d’experts internationaux ainsi que par la commission interministérielle 5G, les contacts avec les porteurs de projets ont été établis en vue d’un cofinancement public.

Les projets avec une retombée scientifique ou sociale ont été suivis par le Service des médias et des communications. Voici les cinq premiers projets suivis par le SMC qui sont désormais prêts à être lancés en janvier 2021:

«5G-EMIT» du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

Ce projet cherche à développer une plateforme de suivi du déploiement des 5G visant à faciliter l’adoption et la durabilité des 5G au Luxembourg. L’objectif du projet est de mesurer et surveiller l’intensité des champs électriques en provenance des stations de base de la téléphonie mobile, ainsi que de fournir les éléments nécessaires au niveau méthodologie de mesure, applications informatiques, simulations et modèles mathématiques afin d’adapter les outils existants aux nombreux défis de la technologie 5G.

De plus, ce projet vise à définir des modèles de simulation des champs électriques pouvant fournir des éléments clairs et compréhensibles à présenter dans le cadre des dossiers de demande commodo.

«MICRO 5G» du Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) de l’Université du Luxembourg

«MICRO5G» a pour objet la recherche sur les communications fiables à très faible latence (URLLC) et Mobile Edge Computing (MEC) dans le cadre du déploiement et support des services de drones utilisant les fréquences de la 5G. Le projet contribuera à un changement important dans le domaine de la télécommunication mobile.

«IRANATA» du Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) de l’Université du Luxembourg

«IRANATA» a pour objet d’évaluer l’impact des interférences des systèmes d’antenne active en prenant des mesures concrètes afin de résoudre les phénomènes liés aux interférences intra et inter-systèmes. Le projet vise à élaborer une cartographie de couverture 3D et le cadre des limites de rayonnement à l’aide de drones pour produire une image 3D du rayonnement.

«Smart Water Eislek» du syndicat Distribution d’Eau des Ardennes (DEA)

Le projet vise à développer un system IoT (Internet of Things) avec la communication 5G qui se compose de capteurs (comptage d’eau, pression, température etc..), d’une communication 5G et d’une visualisation web pour l’analyse des données. Avec les données collectées, il est envisagé de réduire des fuites d’eau potable et de mieux évaluer la fourniture de l’eau. L’estimation de la taille des réservoirs d’eau ainsi que la réduction d’eau stagnante impliquent une meilleure fourniture et qualité d’eau potable.

«Waldbillig gëtt Digital» de la commune de Waldbillig

Le projet vise à améliorer la digitalisation de la commune de Waldbillig moyennant des totems d’informations pour les citoyens et le développement d’une application de «smart metering» pour la gestion des eaux. Durant le projet le déploiement d’un réseau «Fixed wireless access» est prévu afin de connecter des ménages situés actuellement dans une zone de couverture insuffisante.

Les projets avec une finalité économique ont été suivis par Luxinnovation et doivent être évalués par le ministère de l’Économie en vue de l’octroi éventuel des aides d’État dans le respect des conditions définies par la loi.

Une première décision positive suivant cette procédure a été prise en faveur du projet «POST 5G Secure Experience» de POST Luxembourg.

«POST 5G Secure Experience» a pour objet la recherche de solutions de détection d’intrusion et leur développement via une plateforme de sécurité en télécommunications 5G visant la protection des utilisateurs et du réseau télécom de POST Luxembourg plus globalement.

Les projets ont en moyenne une durée de deux ans. Chaque projet est accompagné par un comité de suivi, composé par des représentants sélectionnés en fonction de la nature du projet. Des mesurages des champs électromagnétiques accompagneront également ces projets.

https://gemengen.lu/web/2020/12/21/lancement-des-premiers-projets-publics-en-matiere-de-5g/

Abwasser liefert weiter keinen Grund zur Entwarnung

Es wird derzeit nicht mehr schlimmer – aber es will auch einfach nicht wirklich besser werden: So könnte man ganz knapp umschreiben, was die Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) gerade zum Abwasser in Luxemburg und den darin enthaltenen Coronaviren zu sagen haben.

Als vor zwei Wochen endlich eine Abkehr von wochenlang sehr hohen Werten zu verzeichnen war, gab es leisen Optimismus, dass dies einen allgemeinen Trend einleiten würde, der auch ansonsten Mut machen könnte: Schließlich erlauben die im Abwasser gemessenen Werte auch einen gewissen Ausblick darauf, wie sich das am Menschen messbare Infektionsgeschehen kurze Zeit später darstellen wird. Doch bald darauf stiegen die Werte wieder an – und gestern mussten die Forscher mitteilen: „Der Kontaminationsgrad ist in allen Punkten vergleichbar mit dem zu Beginn der Woche 51 beobachteten und bleibt für alle analysierten Kläranlagen bei hohen SARS-CoV-2-Flusswerten, was auf eine immer noch hohe Prävalenz des Virus im Abwasser hinweist.“

Die Gesamtübersicht über alle 13 untersuchten Kläranlagen zeigt, dass sich in den vergangenen Wochen praktisch nichts mehr verändert hat. Das spiegelt das Infektionsgeschehen wider: Auch hier klettern die Fallzahlen zwar nicht mehr exponentiell – sie bleiben aber doch auf einem relativ hohen Niveau etwa im Vergleich zur ersten Welle im Frühjahr. Das gilt auch für Orte wie Echternach, die zwar vergleichsweise niedrige Werte haben – aber auch hier ist die Null-Linie, die vor Kurzem in greifbare Nähe zu rücken schien, wieder recht weit entfernt. Nur in Grevenmacher gibt es einen anhaltenden Trend zu niedrigen Werten.

Sieht man sich die Entwicklung im gesamten Großherzogtum an, kommt man zum Schluss, dass die aktuellen Werte zwar weit jenseits dessen liegen, was zum Höhepunkt der jüngsten Fallwelle zu verzeichnen war – allerdings bleiben die Werte auch weit oberhalb dessen, was während der ersten Welle im Frühjahr verzeichnet wurde.

Frank Goebel

Tödliche Gefahr für Viren

Masken prägen unseren Alltag im Corona-Jahr wie kein anderes Kleidungsstück. Für den Einzelnen nach wie vor das effektivste Mittel, einen Beitrag gegen die Ausbreitung des Virus zu leisten, bedeuten sie doch im täglichen Gebrauch eine ständige Irritation. Jedes mal, wenn der Träger sie anfasst, um sie zu richten oder sie für einen tiefen Atemzug kurz anzuheben, riskiert er damit, das Schutzmittel zu kontaminieren. Gerade im Kontext von Krankenhäusern und Arztpraxen ist das eine ständige Gefahr. Das Luxemburger Start-Up „Molecular Plasma Group“ (MPG) glaubt nun eine Lösung für das Problem gefunden zu haben. Denn der Hersteller von Industrieanlagen hat ein Verfahren entwickelt, mit dem man antivirale Beschichtungen relativ einfach auf Stoffgewebe auftragen kann. Damit würden innerhalb weniger Minuten 99,9 Prozent der Viren absterben, wenn sie mit dem Stoff in Verbindung kommen, erklärt Marc Jacobs, der CEO des Unternehmens. Gestern unterschrieb Wirtschaftsminister Franz Fayot am Sitz des Start-ups in Foetz eine Übereinkunft, nach der der Luxemburger Staat die weitere Entwicklung der Technologie mitfinanziert.

Die richtige Kombination

Um Oberflächen antivirale Eigenschaften verleihen zu können, arbeitet das 2016 gegründete Unternehmen mit Plasma. Damit wird ein Material bezeichnet, das sich in einem vierten Aggregatszustand (neben fest, flüssig und gasförmig) befindet. Für die Produktionstechnik von MPG ist es eine Herausforderung, das Material in diesem Zustand zu erhalten, da es hochreaktiv ist, erklärt Jacobs. „Was uns nun speziell macht, ist, dass wir in einem extrem niedrigen Energiebereich von Plasma arbeiten. Wir haben ein Gas geradeso in den Plasmabereich gebracht. Das erlaubt uns nun, in das Plasma organische Moleküle einzubringen und an die Oberfläche zu binden – nur eine dünne Schicht von wenigen Nanometern“, sagt er. Abhängig von der Funktion, die das Unternehmen dem Material verleihen will, werden bestimmte Moleküle ausgewählt und auf die Oberfläche aufgebracht.

Um zu testen, welche Beschichtung sich am besten für den Kampf gegen das Virus eignet, hat das Unternehmen im März damit begonnen, zusammen mit Forschungspartnern wie dem „Luxembourg Institute for Science and Technology“ (LIST) über 500 Kombinationen von chemischen Stoffen und Prozessen auszuprobieren. „Wir haben erst geschaut, was funktioniert und gleichzeitig ohne Risiken ist“, so Jacobs. Entschieden hat sich das Entwicklungsteam letztlich für eine Beschichtung mit Zitronensäure, deren antivirale Eigenschaften hinlänglich bekannt sind. Getestet wurde das Verfahren bereits in Zusammenarbeit mit den Hôpitaux Robert Schuman, die angesichts der Knappheit von Schutzkleidung entschlossen haben, eigene lokale Kapazitäten für die Herstellung von Masken aufzubauen. Deren Masken sind bereits auf Letzshop erhältlich.

Zahlreiche Anwendungsbereiche

MPG ist in Gesprächen mit weiteren Produzenten von Masken in Europa, um diese auch mit entsprechenden Beschichtungsanlagen zu versorgen. Aktuell sind bereits zwei Maschinen im Bau, die im kommenden Jahr verkauft werden könnten. Durch den zusätzlichen Produktionsschritt, der der eigentlichen Herstellung der Masken vorgeschaltet ist, erhöhe sich der Preis für das Produkt letztlich nur „marginal“, betont Jacobs, „im Bereich von ein paar Tassen Kaffee“. Im Gegenteil sei der zusätzliche Schutz der Masken, eine Möglichkeit für europäische Hersteller mit der Konkurrenz aus Niedriglohnländern mithalten zu können. Das Verfahren eignet sich derweil nur für Einwegmasken, weil die antiviralen Eigenschaften einen Waschgang nicht überleben würden.

Jacobs betont aber, dass die Technologie sich nicht auf den Kampf gegen das CoronaVirus beschränke, auch wenn das ein Schwerpunkt der Entwicklungsarbeit in den vergangenen Monaten gewesen sei. Grundsätzlich kann man mit Hilfe des Verfahrens eine ganze Reihe von funktionalen Beschichtungen aufbringen, die sich sogar mit einander kombinieren lassen, versichert Joanna Borek-Donten, die Entwicklungsleiterin des Unternehmens. So könnten die Materialien so behandelt werden, dass sie nicht nur Viren, sondern auch Bakterien und Pilze töten. Auch seien Masken nur der Anfang, betont Borek-Donten. Daneben könne man auch Arztkittel oder Brillen beschichten. Weitere denkbare Anwendungen seien Prothesen oder Pflaster, wo spezielle Beschichtungen Entzündungen verhindern oder die Wundheilung beschleunigen können.

Da die Technologie so vielseitig einsetzbar ist, sei es eher eine Herausforderung, sich auf bestimmte Anwendungen zu konzentrieren, sagt Marnick Dewilde, der kaufmännische Leiter des Betriebes. „Ich bin mir sicher, wenn Sie sich das Unternehmen in drei bis fünf Jahren anschauen, sind wir mindestens zehnmal größer als jetzt“, sagt er.

THOMAS KLEIN